KY-RTI分布仿真技术：第八章 Visual C#程序设计

2023-12-16 08:18
文章标签 c# 分布 visual .net 程序设计 第八章 ky netcore 仿真技术 rti

本文主要是介绍KY-RTI分布仿真技术：第八章 Visual C#程序设计，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

第八章 Visual C#程序设计

       本章讲述如何基于Visual C#设计ping、pong程序。本质上是对上一章Visual C++程序的一次成功移植。对于不同的程序设计语言而言，基于HLA/RTI设计仿真应用的方法都差不多，而关键在于RTI软件能否支持相应程序设计语言的开发，用户关心一下调用接口即可，通过调用接口可以设计形式多样的程序。与C++调用接口的一个显著区别在于句柄和时间的表示，Visual C#中的各种句柄全部用int表示，各类时间则用double表示。Visual C#与Java编程风格相似，开发的仿真程序可以相互借鉴。

8.1需求分析

       开发2个程序，一个为ping，一个为pong；两者都不使用tick服务。

       这两个程序就像2个人打乒乓球一样，1个程序向另一个程序发送1个事件；另一个人收到事件后再给对方发送1个事件；如此循环往复。

8.2项目设计

       按照需求，将要开发的两个程序叫做ping-notick和pong-notick。该项目与时间无关，不需要时间管理服务。本项目采用交互类，并借用KY-RTI的bin目录下已有的chat.fed文件来传输交互。该交互类名为chat，有name和sentence两个参数，如下列代码所示。

class chat {           //交互类

       string  name;     //参数

       string  sentence; //参数

}

       在本项目中，两个程序的name分别设为“ping”和“pong”；sentence为要传输的字符串，其长度可变，具体的值由用户输入确定。

       在本项目中存在一个问题，两个程序总有一个程序先启动，另一个后启动；先启动的程序需要等待另一个程序启动后再协同仿真。基于KY-RTI开发的仿真成员是面向多线程的，主线程负责向RTI发送请求；回调线程负责从RTI接收请求。本项目让ping-notick先启动，通过一个布尔变量来确定回调线程是否收到了回调消息，当收到了第1个回调消息时，表明pong-notick也已经启动了；pong-notick也通过一个布尔变量来确定回调线程是否收到了回调消息。

8.3 ping-notick代码设计

       该程序由Program.cs和HwFederateAmbassador.cs两个文件组成。前者负责发送交互，后者负责从RTI接收交互，两者在执行时处于2个独立的线程中。在Program.cs中定义了2个类：Definitions和Program。Definitions类定义了一组静态变量，由主线程和回调线程共享，相当于C++语言中的全局变量，这与Java很像。

       Program.cs代码说明：

12-24行：定义Definitions类；

14行：定义变量STEP，用来表示发送多少次交互后仿真结束，初始值为100；

15行：发送1个交互时要传输的字节数；

19-21行：定义交互类及其参数句柄变量；

35-41行：输入要传输的字节数；

43-49行：输入要发送的交互数；

58-64行：创建联邦执行；

66-81行：加入联邦执行；

88-92行：获取交互类及其参数句柄；

95行：公布交互类，只有公布之后才能够向RTI发送交互；

97行：订购交互类，只有订购之后才能够从RTI收到其他人的聊天内容；

99-102行：根据要发送的字节数生成字符串；

104-113行：生成要传输的交互信息，将name和sentence打包，后面直接调用sendInteraction发送；

123-132行：循环操作，每次等待回调线程收到交互，然后发送1个交互；

131-133行：如果发送的交互数不等于接收的交互数,则循环等待；

144-153行：退出联邦执行，不再参加仿真；

162-175行：销毁联邦。如果是最后一个仿真成员执行该操作，则整个仿真结束。

                                                 表8.1  Visual C# ping-notick示例：program.cs

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using RTI;
  6. using MID; //定义数据类型，例如HandleValuePair;
  7. using System.Threading; //for sleep
  8. using MYFED;
  10. namespace test
  11. {
  12. class Definitions
  13. {
  14.     public static int   STEP = 100;
  15.     public static int   data_size = 1024;
  16.     public static int   receivedInteractions = 0; //收到多少个交互
  18.     //定义交互类句柄和参数句柄
  19.     public static int   hChatClass = -1;    //对应chat.xml中的chat交互类
  20.     public static int   hChatName = -1;     //对应chat交互类的name参数
  21.     public static int   hChatSentence = -1; //对应chat交互类的sentence参数
  23.     public static bool received = false;    //收到1个交互
  24. }
  26. class Program
  27. {
  28.     static void Main(string[] args) {
  29.         RTI.RTIambassador rti = null;
  30.         string federationExecutionName = "chat";   //联盟名称
  31.         string  FEDfile = "chat.fed";               //FED文件
  33.         string  federateType = "ping";              //盟员名称
  35.         Console.WriteLine("请输入要传输的字节数:"); //ping和pong要一致
  36.         Definitions.data_size = int.Parse(Console.ReadLine());
  38.         if (Definitions.data_size <= 0) {
  39.             Console.WriteLine("字节数不正确");
  40.             return;
  41.         }
  43.         Console.WriteLine("请输入交互次数：");      //ping和pong要一致
  44.         Definitions.STEP = int.Parse(Console.ReadLine());
  46.         if (Definitions.STEP < 1) {
  47.             Console.WriteLine("交互次数不正确");
  48.             return;
  49.         }
  51.         try {
  52.             rti = new RTI.RTIambassador();                        // libRTI provided
  53.             MYFED.HwFederateAmbassador myfed = new MYFED.HwFederateAmbassador(); // User-defined
  54.             RTI.FederateAmbassador fedAmb = (RTI.FederateAmbassador)myfed;
  56.             int     federateId;
  58.             try {
  59.                 rti.createFederationExecution(federationExecutionName, FEDfile);
  60.             } catch ( RTI.FederationExecutionAlreadyExists ) {
  61.                 Console.WriteLine("FED_HW: Note: Federation execution already exists.");
  62.             } catch (Exception) {
  63.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Failed to create federation execution.");
  64.             }
  66.             try {
  67.                 Console.WriteLine("FED_HW: JOINING FEDERATION EXECUTION: ");
  69.                 federateId = rti.joinFederationExecution( federateType,
  70.                              federationExecutionName,
  71.                              ref fedAmb);
  72.             } catch (RTI.FederateAlreadyExecutionMember) {
  73.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: federate already exists in the Federation Execution " + federationExecutionName+".");
  74.                 return;
  75.             } catch (RTI.FederationExecutionDoesNotExist) {
  76.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Federation Execution does not exists.");
  77.                 return;
  78.             } catch (Exception) {
  79.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Failed to join federation execution.");
  80.                 return;
  81.             }
  83.             Console.WriteLine("FED_HW: JOINED SUCCESSFULLY: : Federate Handle = " + federateId);
  85.             //
  87.             //获取交互类句柄
  88.             Definitions.hChatClass = rti.getInteractionClassHandle("chat");
  90.             //获取交互类参数句柄
  91.             Definitions.hChatName = rti.getParameterHandle("name", Definitions.hChatClass);
  92.             Definitions.hChatSentence = rti.getParameterHandle("sentence", Definitions.hChatClass);
  94.             //公布交互类，这样可以向RTI发送信息
  95.             rti.publishInteractionClass(Definitions.hChatClass);
  96.             //定购交互类，这样可以接受来自其它发布者的信息
  97.             rti.subscribeInteractionClass(Definitions.hChatClass);
  99.             string szSentence = "";
  100.             for(int i=0; i<Definitions.data_size; i++) {
  101.                 szSentence+="a";
  102.             }
  104.             HandleValuePair[] pParams = new HandleValuePair[2];
  106.             // Add Name
  107.             pParams[0] = new HandleValuePair();
  108.             pParams[0].aHandle = Definitions.hChatName;
  109.             pParams[0].aValue = federateType;
  110.             // Add Sentence
  111.             pParams[1] = new HandleValuePair();
  112.             pParams[1].aHandle = Definitions.hChatSentence;
  113.             pParams[1].aValue = szSentence;
  115.             for (int i = 0; i < Definitions.STEP; i++) {
  116.                 while (!Definitions.received) {
  117.                     Thread.Sleep(1);   //睡眠1豪秒
  118.                 }
  120.                 Definitions.received = false; //不要放到rti.sendInteraction之后
  122.                 //发送交互，所有定购者(不包括自己)都会在HwFederateAmbassador.cpp中的receiveInteraction服务中收到该交互。
  124.                 try {
  125.                     rti.sendInteraction(Definitions.hChatClass, pParams, "");
  126.                 } catch(Exception) {
  127.                     Console.WriteLine("error for send interaction");
  128.                 }
  129.             }
  131.             while (Definitions.STEP != Definitions.receivedInteractions) { //如果发送的交互数不等于接收的交互数,则循环等待
  132.                 Thread.Sleep(1000);   //睡眠1秒
  133.             }
  135.             //如果程序正常退出,则表明发送的交互数等于接收的交互数,没有丢失消息.
  136.         } catch (RTI.ConcurrentAccessAttempted e) {
  137.             Console.WriteLine(e.Message);
  138.             return;
  139.         } catch (Exception e) {
  140.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: this program meets an exception."+e.Message);
  141.             return;
  142.         }
  144.         try {
  145.             Console.WriteLine("FED_HW: RESIGN FEDERATION EXECUTION CALLED");
  147.             rti.resignFederationExecution(
  148.                 ResignAction.DELETEOBJECTSANDRELEASEATTRIBUTES);
  149.                  Console.WriteLine("FED_HW: SUCCESSFUL RESIGN FEDERATION EXECUTION CALLED");
  150.         } catch (Exception) {
  151.             Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: resign federation execution");
  152.             return;
  153.         }
  155.         //------------------------------------------------------
  156.         // Destroy the federation execution in case we are the
  157.         // last federate. This will not do anything bad if there
  158.         // other federates joined.  The RTI will throw us an
  159.         // exception telling us that other federates are joined
  160.         // and we can just ignore that.
  161.         //------------------------------------------------------
  162.         try {
  163.             Console.WriteLine("FED_HW: DESTROY FEDERATION EXECUTION CALLED");
  164.             rti.destroyFederationExecution(federationExecutionName);
  165.                  Console.WriteLine("FED_HW: SUCCESSFUL DESTROY FEDERATION EXECUTION CALLED");
  166.         } catch (RTI.FederatesCurrentlyJoined) {
  167.             Console.WriteLine("FED_HW: FederatesCurrentlyJoined");
  168.             return;
  169.         } catch (RTI.FederationExecutionDoesNotExist) {
  170.             Console.WriteLine("FED_HW: FederationExecutionDoesNotExist");
  171.             return;
  172.         } catch (Exception) {
  173.             Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: destroy federation execution");
  174.             return;
  175.         }
  176.     }
  177. }
  178. }

       HwFederateAmbassador.cs代码说明：

12-14行：由于不处理时间参数，因此如果接收到这种类型的receiveInteraction交互，则直接调用不带时间参数的服务来统一处理；

16-20行：通知主线程收到交互。

                                                 表8.2  Visual C#示例：HwFederateAmbassador.cs

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using MID; //定义数据类型，例如HandleValuePair
  6. using test;
  8. namespace MYFED
  9. {
  10. public class HwFederateAmbassador : RTI.FederateAmbassador
  11. {
  12.     public override void receiveInteraction(int theInteraction, HandleValuePair[] theParameters, double theTime, string theTag, EventRetractionHandle theHandle) {
  13.         receiveInteraction(theInteraction, theParameters, theTag);
  14.     }
  16.     public override void receiveInteraction(int theInteraction, HandleValuePair[] theParameters, string theTag) {
  17.         Definitions.receivedInteractions++;
  18.         Console.WriteLine(Definitions.receivedInteractions+" received an interaction from pong");
  19.         Definitions.received = true;
  20.     }
  21. }
  22. }

8.4 pong-notick代码设计

       该程序由Program.cs和HwFederateAmbassador.cs两个文件组成。前者负责发送交互，后者负责从RTI接收交互，两者在执行时处于2个独立的线程中。在Program.cs中定义了2个类：Definitions和Program。Definitions类定义了一组静态变量，由主线程和回调线程共享，相当于C++语言中的全局变量，这与Java很像。

       Program.cs代码说明：

12-24行：定义Definitions类；

14行：定义变量STEP，用来表示发送多少次交互后仿真结束，初始值为100；

15行：发送1个交互时要传输的字节数；

19-21行：定义交互类及其参数句柄变量；

35-41行：输入要传输的字节数；

43-49行：输入要发送的交互数；

58-64行：创建联邦执行；

66-81行：加入联邦执行；

86-90行：获取交互类及其参数句柄；

93行：公布交互类，只有公布之后才能够向RTI发送交互；

95行：订购交互类，只有订购之后才能够从RTI收到其他人的聊天内容；

97-100行：根据要发送的字节数生成字符串；

102-111行：生成要传输的交互信息，将name和sentence打包，后面直接调用sendInteraction发送；

113-127行：循环操作，每次发送1个交互，然后等待回调线程收到交互；

129-131行：如果发送的交互数不等于接收的交互数,则循环等待；

142-151行：退出联邦执行，不再参加仿真；

160-173行：销毁联邦。如果是最后一个仿真成员执行该操作，则整个仿真结束。

                                                 表8.3  Visual C# pong示例：Program.cs

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using RTI;
  6. using MID; //定义数据类型，例如HandleValuePair;
  7. using System.Threading; //for sleep
  8. using MYFED;
  10. namespace test
  11. {
  12. class Definitions
  13. {
  14.     public static int   STEP = 100;
  15.     public static int   data_size = 1024;
  16.     public static int   receivedInteractions = 0; //收到多少个交互
  18.     //定义交互类句柄和参数句柄
  19.     public static int   hChatClass = -1;    //对应chat.xml中的chat交互类
  20.     public static int   hChatName = -1;     //对应chat交互类的name参数
  21.     public static int   hChatSentence = -1; //对应chat交互类的sentence参数
  23.     public static bool  received = false;    //收到1个交互
  24. }
  26. class Program
  27. {
  28.     static void Main(string[] args) {
  29.         RTI.RTIambassador rti = null;
  30.         string federationExecutionName = "chat";   //联盟名称
  31.         string FEDfile = "chat.fed";                 //FED文件
  33.         string  federateType = "pong";               //盟员名称
  35.         Console.WriteLine("请输入要传输的字节数:"); //ping和pong要一致
  36.         Definitions.data_size = int.Parse(Console.ReadLine());
  38.         if (Definitions.data_size <= 0) {
  39.             Console.WriteLine("字节数不正确");
  40.             return;
  41.         }
  43.         Console.WriteLine("请输入交互次数：");      //ping和pong要一致
  44.         Definitions.STEP = int.Parse(Console.ReadLine());
  46.         if (Definitions.STEP < 1) {
  47.             Console.WriteLine("交互次数不正确");
  48.             return;
  49.         }
  51.         try {
  52.             rti = new RTI.RTIambassador();
  53.             MYFED.HwFederateAmbassador myfed = new MYFED.HwFederateAmbassador();
  54.             RTI.FederateAmbassador fedAmb = (RTI.FederateAmbassador)myfed;
  56.             int     federateId;
  58.             try {
  59.                 rti.createFederationExecution(federationExecutionName, FEDfile);
  60.             } catch ( RTI.FederationExecutionAlreadyExists) {
  61.                 Console.WriteLine("FED_HW: Note: Federation execution already exists.");
  62.             } catch (Exception) {
  63.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Failed to create federation execution.");
  64.             }
  66.             try {
  67.                 Console.WriteLine("FED_HW: JOINING FEDERATION EXECUTION: ");
  69.                 federateId = rti.joinFederationExecution( federateType,
  70.                              federationExecutionName,
  71.                              ref fedAmb);
  72.             } catch (RTI.FederateAlreadyExecutionMember) {
  73.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: federate already exists in the Federation Execution " + federationExecutionName+".");
  74.                 return;
  75.             } catch (RTI.FederationExecutionDoesNotExist) {
  76.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Federation Execution does not exists.");
  77.                 return;
  78.             } catch (Exception) {
  79.                 Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: Failed to join federation execution.");
  80.                 return;
  81.             }
  83.             /
  85.             //获取交互类句柄
  86.             Definitions.hChatClass = rti.getInteractionClassHandle("chat");
  88.             //获取交互类参数句柄
  89.             Definitions.hChatName = rti.getParameterHandle("name", Definitions.hChatClass);
  90.             Definitions.hChatSentence = rti.getParameterHandle("sentence", Definitions.hChatClass);
  92.             //公布交互类，这样可以向RTI发送信息
  93.             rti.publishInteractionClass(Definitions.hChatClass);
  94.             //定购交互类，这样可以接受来自其它发布者的信息
  95.             rti.subscribeInteractionClass(Definitions.hChatClass);
  97.             string szSentence = "";
  98.             for(int i=0; i<Definitions.data_size; i++) {
  99.                 szSentence+="a";
  100.             }
  102.             HandleValuePair[] pParams = new HandleValuePair[2];
  104.             // Add Name
  105.             pParams[0] = new HandleValuePair();
  106.             pParams[0].aHandle = Definitions.hChatName;
  107.             pParams[0].aValue = federateType;
  108.             // Add Sentence
  109.             pParams[1] = new HandleValuePair();
  110.             pParams[1].aHandle = Definitions.hChatSentence;
  111.             pParams[1].aValue = szSentence;
  113.             for (int i = 0; i < Definitions.STEP; i++) {
  114.                 Definitions.received = false; //不要放到rti.sendInteraction之后
  116.                 //发送交互，所有定购者(不包括自己)都会在HwFederateAmbassador.cpp中的receiveInteraction服务中收到该交互。
  118.                 try {
  119.                     rti.sendInteraction(Definitions.hChatClass, pParams, "");
  120.                 } catch(Exception) {
  121.                     Console.WriteLine("error for send interaction");
  122.                 }
  124.                 while (!Definitions.received) {
  125.                     Thread.Sleep(1);   //睡眠1豪秒
  126.                 }
  127.             }
  129.             while (Definitions.STEP != Definitions.receivedInteractions) { //如果发送的交互数不等于接收的交互数,则循环等待
  130.                 Thread.Sleep(1000);   //睡眠1秒
  131.             }
  133.             //如果程序正常退出,则表明发送的交互数等于接收的交互数,没有丢失消息.
  134.         } catch (RTI.ConcurrentAccessAttempted e) {
  135.             Console.WriteLine(e.Message);
  136.             return;
  137.         } catch (Exception e) {
  138.             Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: this program meets an exception."+e.Message);
  139.             return;
  140.         }
  142.         try {
  143.             Console.WriteLine("FED_HW: RESIGN FEDERATION EXECUTION CALLED");
  145.             rti.resignFederationExecution(
  146.                 ResignAction.DELETEOBJECTSANDRELEASEATTRIBUTES);
  147.             Console.WriteLine("FED_HW: SUCCESSFUL RESIGN FEDERATION EXECUTION CALLED");
  148.         } catch (Exception) {
  149.             Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: resign federation execution");
  150.             return;
  151.         }
  153.         //------------------------------------------------------
  154.         // Destroy the federation execution in case we are the
  155.         // last federate. This will not do anything bad if there
  156.         // other federates joined.  The RTI will throw us an
  157.         // exception telling us that other federates are joined
  158.         // and we can just ignore that.
  159.         //------------------------------------------------------
  160.         try {
  161.             Console.WriteLine("FED_HW: DESTROY FEDERATION EXECUTION CALLED");
  162.             rti.destroyFederationExecution(federationExecutionName);
  163.                  Console.WriteLine("FED_HW: SUCCESSFUL DESTROY FEDERATION EXECUTION CALLED");
  164.         } catch (RTI.FederatesCurrentlyJoined /* e */ ) {
  165.             Console.WriteLine("FED_HW: FederatesCurrentlyJoined");
  166.             return;
  167.         } catch (RTI.FederationExecutionDoesNotExist) {
  168.             Console.WriteLine("FED_HW: FederationExecutionDoesNotExist");
  169.             return;
  170.         } catch (Exception) {
  171.             Console.WriteLine("FED_HW: ERROR: destroy federation execution");
  172.             return;
  173.         }
  174.     }
  175. }
  176. }

       HwFederateAmbassador.cs代码说明：

12-14行：由于不处理时间参数，因此如果接收到这种类型的receiveInteraction交互，则直接调用不带时间参数的服务来统一处理；

16-20行：通知主线程收到交互。

                                                 表8.4  Visual C# pong示例：HwFederateAmbassador.cs

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using MID; //定义数据类型，例如HandleValuePair
  6. using test;
  8. namespace MYFED
  9. {
  10. public class HwFederateAmbassador : RTI.FederateAmbassador
  11. {
  12.     public override void receiveInteraction(int theInteraction, HandleValuePair[] theParameters, double theTime, string theTag, EventRetractionHandle theHandle) {
  13.         receiveInteraction(theInteraction, theParameters, theTag);
  14.     }
  16.     public override void receiveInteraction(int theInteraction, HandleValuePair[] theParameters, string theTag) {
  17.         Definitions.receivedInteractions++;
  18.         Console.WriteLine(Definitions.receivedInteractions + " received an interaction from ping");
  19.         Definitions.received = true;
  20.     }
  21. }
  22. }

8.5编译运行

       下面以Visual C# 2010为例说明编译运行过程。

       第1步：编译。以ping-notick程序为例说明，pong-notick程序的设置与此相同。

       （1）选择左侧“ping-notick”根节点，按右键选择“属性”，打开属性对话框。

                                                 图8.1 选择项目属性

       （2）设置项目属性。通常取缺省值，但也有用户可能有特殊要求。譬如，在Visual C# 2010下，KY-RTI为.Net Framework 3.5和.Net Framework 4两种目标框架提供支持。

                                                 图8.2 设置目标框架

       （3）添加引用。选择左侧“引用”节点，按右键选择“添加引用”。通过“浏览”找到KY-RTI\lib目录下的.dll文件，选择自己需要的.dll文件。

                                                 图8.3 添加引用

                                                 图8.4 浏览引用库

       第2步：编译，生成可执行程序。

       第3步：启动KY-RTI。注意，KY-RTI的IP地址和端口号要与RTI.rid一致。

       第4步：开启两个终端，分别运行ping-notick和pong-notick这2个仿真成员，开始仿真。如图8.5和图8.6所示。在这个例子中，每次传输的字节数为100个字节，一共来回10次。另外，基于Visual C#开发程序，则程序不需要调用tick服务，否则会有1个警告。

                                                 图8.5 ping-notick运行结果

                                                 图8.6 pong-notick运行结果

KY-RTI的Linux、Windows版本和源码请联系作者:walt_lbq@163.com

KY-RTI分布仿真技术：前 言

KY-RTI分布仿真技术：第一章 简介

KY-RTI分布仿真技术：第二章 系统安装

KY-RTI分布仿真技术：第三章 KY-OMT对象模型模板工具

KY-RTI分布仿真技术：第四章 C++程序设计

KY-RTI分布仿真技术：第五章 Qt程序设计

KY-RTI分布仿真技术：第六章 Java程序设计

KY-RTI分布仿真技术：第七章 Visual C++程序设计

KY-RTI分布仿真技术：第八章 Visual C#程序设计

KY-RTI分布仿真技术：第九章 综合演示

KY-RTI分布仿真技术：附录1 分组聊天（HLA数据分发管理的应用）

KY-RTI分布仿真技术：附录2 大联邦（构建1000个成员的HLA/RTI仿真系统）

KY-RTI分布仿真技术：附录3 国产化（操作系统+CPUs）

这篇关于KY-RTI分布仿真技术：第八章 Visual C#程序设计的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/499814。

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