架构是怎样练成的-楼宇监控系统案例

目录

概要

项目背景

原系统设计方案

改进后的设计方案

小结

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概要

绝大多数人掌握的架构都是直接学习，慢慢地才能体会到一个架构的好处。架构是一种抽象，是为了复用目的而对代码做的抽象。通过一个项目的改造，理解架构是如何产生的，是因何产生的。

项目背景

这是一个楼宇集中监控系统，目的是对楼宇中感兴趣的设备进行集中监控，如门磁、配电柜、空调、温度湿度传感器、火警等各类安防、消防、能效、计算机设备，在中央控制室就可以尽在掌握。这些设备通过不同协议把数据传输至中央控制室，采用RS232/485端口传输数据的设备较多，每种设备有不同的串口协议，通过说明书可查数据解析格式。其他采用TCPIP等协议的设备也不在少数。 

原系统设计方案

• 由于每种设备的属性各不相同，所以为每种设备设计一个数据库表，如有一栋大楼有50种设备，就需要设计50个表存储该设备的属性。例如UPS设备的属性有输入电压，旁路电压，输出电压，逆变器电压，输入电流，旁路电流，输出电流，逆变器电流，输入频率，旁路频率，输出频率，各相有用功率，标称功率，功率因素，电池备份时间，负载率，电池温度）。例如：配电设备的属性有相电压（Va，Vb，Vc），线电压（Vab，Vbc，Vca），三相电流（Ia，Ib，Ic），频率f，有功功率KW，无功功率KVAR，功率参数PF，有功电度KWH；
• 如果新进一种设备，需要建立新的表，还要编写新的协议解析代码；
• 如果增加新设备，需要开发新的界面，设置每个设备及其所在地点的映射关系；
• 其他的维护不再赘述；

逻辑结构如下图所示。

一个楼宇的设备随时增减，这个项目方案会导致开发团队要做全周期的维护和开发，而且低效；

改进后的设计方案

改进后的方案逻辑图如下：

• 设备属性表，采用<属性名，属性值>方式设计，一张表，包含所有设备的所有属性，可任意增删任何设备及其任何属性；
• 协议的解析，一般是根据所规定的第几个字节代表什么含义获取数据，比如第3-5字节代表温度。采用BASIC代码解析，然后在C#中执行BASIC代码的方式解决（C#允许运行嵌入的BASIC脚本），对用户来说，只写写BASIC解析仍然比较困难，可开发一个协议解析工具，让用户在界面拖动即可；如果用户仍然没能力使用，可由项目维护人员帮忙写；
• 比如新增一个设备，可从定义其属性开始，然后通过图形化界面设计工具，用户可定制该设备在某房间平面图上的位置，以及界面要显示的属性等等；
• 一个房间定制好后，可能包含多个设备，为这多个设备创建其对象，采用多态性，实现设备图表的自动显示；

小结

架构就是把通用的部分尽可能地抽象成数据，以配置的方式提供给用户。

程序员可能还是无法完全摆脱维护，新增一个类型的设备时，需要补充创建一个新设备类，以便于支持多态机制的运行。但不需要修改源代码；此外，案例只考虑了RS232端口传输方式，其他方式有自己的协议，需要做分别处理。但好在设备使用的传输协议可以枚举的过来。