本发明属于通信
技术领域：
：，尤其涉及一种基于modbus协议的同步通信方法、系统及终端设备。
背景技术：
：：modbus协议是一种串行通信协议，已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。目前，基于modbus的通信方式通常是异步通信，但是，由于异步通信的请求报文和响应报文无法精确匹配，导致异步串行通信存在信息不匹配的问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于modbus协议的同步通信方法、系统及终端设备，以解决现有技术中由于异步通信的请求报文和响应报文无法精确匹配，导致异步串行通信存在信息不匹配的问题。本发明实施例的第一方面提供了一种基于modbus协议的同步通信方法，包括：当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门；比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间；若时间间隔大于或等于预设间隔时间，则初始化回调对象，回调对象用于监听是否有回调消息注入；将请求报文发送至接收设备；当回调对象监听到回调消息注入时，打开同步闸门，回调消息包括接收设备接收到请求报文后反馈的响应报文。本发明实施例的第二方面提供了一种基于modbus协议的同步通信系统，包括：同步闸门封锁模块，用于当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门；比较模块，用于比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间；初始化模块，用于若时间间隔大于或等于预设间隔时间，则初始化回调对象，回调对象用于监听是否有回调消息注入；发送模块，用于将请求报文发送至接收设备；同步闸门打开模块，用于当回调对象监听到回调消息注入时，打开同步闸门，回调消息包括接收设备接收到请求报文后反馈的响应报文。本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述基于modbus协议的同步通信方法的步骤。本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如第一方面所述基于modbus协议的同步通信方法的步骤。本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例在第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门，用于限制多线程的多请求任务在同一时刻智能完成依次同步闭环请求，即多个线程在同一时刻只有一个线程能够完成同步通信任务，从而保障请求报文和响应报文的一致性；通过比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间，若是，则继续执行接下来的任务，可以进一步保证请求报文和响应报文的一致性；另外，通过回调对象监听是否有回调消息注入，若有，则打开同步闸门，以便于其它线程可以执行同步通信任务，通过本发明实施例提供的方法，可以实现基于modbus协议的同步通信，解决异步串行通信存在的信息不匹配的问题，能够实现请求报文和响应报文的一一匹配。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明一实施例提供的基于modbus协议的同步通信方法的实现流程示意图；图2是本发明一实施例提供的基于modbus协议的同步通信系统的结构示意图；图3是本发明一实施例提供的终端设备的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1是本发明一实施例提供的基于modbus协议的同步通信方法的实现流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例的执行主体可以是终端设备，终端设备可以是发送信息的发送设备，终端设备向接收设备发送请求报文，在接收到接收设备的响应报文之后才会再次发送下一条请求报文，从而实现同步通信。当客户端向服务器发送请求报文时，终端设备为客户端，接收设备为服务器；当服务器向客户端发送请求报文时，终端设备为服务器，接收设备为客户端。如图1所示，上述基于modbus协议的同步通信方法可以包括如下步骤：s101：当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门。在本发明实施例中，第一线程可以是任意一个线程。当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门。同步闸门可以用于限制多线程的多请求任务在同一时刻只能完成一次同步闭环请求，保障请求和响应的报文一致性，即保障了多线程下同一时刻只能完成一次同步请求。当执行同步通信任务时，封锁同步闸门，当同步通信任务执行完毕后，打开同步闸门。s102：比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间。其中，预设间隔时间可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为200毫秒。在本发明实施例中，计算当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔。通过比较该时间间隔与预设间隔时间的大小来确定是否继续执行同步通信任务。具体地，在每次同步通信任务完成时，均会计算同步通信任务完成时刻的时间戳，以便于之后用于计算时间间隔。若首次执行同步通信任务，则默认时间间隔大于或等于预设间隔时间。可选地，在s102的执行过程中，可以引入一个同步间隔代理器的抽象接口，可以根据实际情况，将时间间隔代理相关的操作，通过本地或中间代理实现，使用中间代理的方式，可以实现进程、容器或服务器以上的隔离，保证时间戳的稳定性。在本发明的一个实施例中，在上述s102之后，上述基于modbus协议的同步通信方法还可以包括如下步骤：若时间间隔小于预设间隔时间，则将第一线程挂起，直至时间间隔大于或等于预设间隔时间，将第一线程唤醒。在本发明实施例中，若时间间隔小于预设间隔时间，则将第一线程挂起，暂不执行同步通信任务，等到时间间隔大于或等于间隔时间时，将第一线程唤醒，继续执行同步通信任务，可以进一步保证请求报文和响应报文的一致性。s103：若时间间隔大于或等于预设间隔时间，则初始化回调对象，回调对象用于监听是否有回调消息注入。在本发明实施例中，若时间间隔大于或等于预设间隔时间，则初始化一个回调对象，用来监听是否有回调消息注入。其中，回调消息包括接收设备接收到请求报文后反馈的响应报文。可选地，回调对象可以作为临时成员存储在同步器中。回调对象的选型可以为jdk1.8+的completablefuture。在本发明的一个实施例中，在上述初始化回调对象之后，上述基于modbus协议的同步通信方法还可以包括以下步骤：创建超时监听器，超时监听器用于若在预设时间内，回调对象未监听到回调消息注入，则向回调对象中注入超时对象。可选地，超时监听器可以作为临时成员存储在同步器中。如果再预设时间内，回调对象没有监听到回调消息注入，超时监听器可以向回调对象中注入超时对象。设置超时监听器可以避免同步通信任务执行过程中出现无限等待的情况。s104：将请求报文发送至接收设备。在本发明的一个实施例中，上述s104可以包括以下步骤：将请求报文通过tcp(transmissioncontrolprotocol，传输控制协议)通道发送至接收设备。在本发明的一个实施例中，在s104之后，上述基于modbus协议的同步通信方法还可以包括以下步骤：若回调对象监听到超时对象注入，则跳转至将请求报文发送至接收设备的步骤循环执行，直至回调对象监听到回调消息注入或回调对象监听到超时对象注入的次数达到预设次数；若回调对象监听到超时对象注入的次数达到预设次数，则打开同步闸门。在本发明实施例中，当超时监听器确定超时时，将超时对象注入回调对象中，回调对象监听到超时对象注入时，重新发送请求报文至接收设备，同时回调对象继续进行监听，若监听到回调消息注入，则执行s105；若仍监听到超时对象注入，则继续跳转到s104循环执行。若回调对象监听到超时对象注入的次数达到预设次数，则打开同步闸门，以便于其它线程执行同步通信任务，防止出现无限等待的情况。其中，预设次数可以根据实际需求进行设置。在本发明的一个实施例中，当回调对象处于监听状态时，第一线程被挂起；上述基于modbus协议的同步通信方法还包括：通过第二线程监听是否接收到回调消息；若通过第二线程接收到回调消息，则将回调消息注入到回调对象中，并将第一线程唤醒。在本发明的一个实施例中，第二线程通过选择器监听是否接收到回调消息。在本发明实施例中，当将请求报文发送至接收设备后，回调对象处于监听状态，即回调对象监听是否有回调消息或超时对象注入，此时第一线程被挂起。当回调对象监听到回调消息或超时对象注入时，第一线程被唤醒。通过第二线程监听是否接收到回调消息，即是否接收到接收设备发送的响应报文。其中，第二线程用于回调监听，可以通过selector来监听是否接收到回调消息，selector是nio的选择器模型。当通过第二线程接收到回调消息时，将回调消息注入到回调对象中，同时唤醒第一线程，同时可以打开同步闸门。s105：当回调对象监听到回调消息注入时，打开同步闸门，回调消息包括接收设备接收到请求报文后反馈的响应报文。在本发明实施例中，当回调对象监听到回调消息注入时，说明接收设备已反馈响应报文，因此可以打开同步闸门，以便于其它线程执行同步通信任务。由上述描述可知，本发明实施例采用基于tcp的nio的通讯模型来实现同步通信，同步过程中使用nio相关技术和工具，实现了整个流程非阻塞的业务线程模型，相比于阻塞的线程模型，非阻塞的线程模型性能更快，且不会造成线程拥堵，能合理发挥cpu的特性。本发明实施例在第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门，用于限制多线程的多请求任务在同一时刻智能完成依次同步闭环请求，即多个线程在同一时刻只有一个线程能够完成同步通信任务，从而保障请求报文和响应报文的一致性；通过比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间，若是，则继续执行接下来的任务，可以进一步保证请求报文和响应报文的一致性；另外，通过回调对象监听是否有回调消息注入，若有，则打开同步闸门，以便于其它线程可以执行同步通信任务，通过本发明实施例提供的方法，可以实现基于modbus协议的同步通信，解决异步串行通信存在的信息不匹配的问题，能够实现请求报文和响应报文的一一匹配。应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。图2是本发明一实施例提供的基于modbus协议的同步通信系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。参见图2，基于modbus协议的同步通信系统200可以包括：同步闸门封锁模块201、比较模块202、初始化模块203、发送模块204和同步闸门打开模块205。其中，同步闸门封锁模块201，用于当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门；比较模块202，用于比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间；初始化模块203，用于若时间间隔大于或等于预设间隔时间，则初始化回调对象，回调对象用于监听是否有回调消息注入；发送模块204，用于将请求报文发送至接收设备；同步闸门打开模块205，用于当回调对象监听到回调消息注入时，打开同步闸门，回调消息包括接收设备接收到请求报文后反馈的响应报文。可选地，基于modbus协议的同步通信系统200还可以包括：超时监听器创建模块。超时监听器创建模块，用于创建超时监听器，所述超时监听器用于若在预设时间内，所述回调对象未监听到回调消息注入，则向所述回调对象中注入超时对象。可选地，基于modbus协议的同步通信系统200还可以包括：循环模块。循环模块，用于若所述回调对象监听到超时对象注入，则跳转至所述将请求报文发送至接收设备的步骤循环执行，直至所述回调对象监听到回调消息注入或所述回调对象监听到超时对象注入的次数达到预设次数；若所述回调对象监听到超时对象注入的次数达到所述预设次数，则打开所述同步闸门。可选地，基于modbus协议的同步通信系统200还可以包括：线程挂起模块。线程挂起模块，用于若所述时间间隔小于所述预设间隔时间，则将所述第一线程挂起，直至所述时间间隔大于或等于所述预设间隔时间，将所述第一线程唤醒。可选地，当所述回调对象处于监听状态时，所述第一线程被挂起；基于modbus协议的同步通信系统200还可以包括：监听模块。监听模块，用于通过第二线程监听是否接收到回调消息；若通过所述第二线程接收到回调消息，则将所述回调消息注入到所述回调对象中，并将所述第一线程唤醒。可选地，所述第二线程通过选择器监听是否接收到回调消息。可选地，发送模块204具体用于：将请求报文通过tcp通道发送至接收设备。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述基于modbus协议的同步通信系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。图3是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图3所示，该实施例的终端设备300包括：一个或多个处理器301、存储器302以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器301上运行的计算机程序303。所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述各个基于modbus协议的同步通信方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至s105。或者，所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述基于modbus协议的同步通信系统实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块201至205的功能。示例性地，所述计算机程序303可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器302中，并由所述处理器301执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序303在所述终端设备300中的执行过程。例如，所述计算机程序303可以被分割成同步闸门封锁模块、比较模块、初始化模块、发送模块和同步闸门打开模块，各模块具体功能如下：同步闸门封锁模块，用于当第一线程接收到同步通信任务时，封锁同步闸门；比较模块，用于比较当前时刻与上一次同步通信任务的完成时刻的时间间隔是否大于或等于预设间隔时间；初始化模块，用于若所述时间间隔大于或等于所述预设间隔时间，则初始化回调对象，所述回调对象用于监听是否有回调消息注入；发送模块，用于将请求报文发送至接收设备；同步闸门打开模块，用于当所述回调对象监听到回调消息注入时，打开所述同步闸门，所述回调消息包括接收设备接收到所述请求报文后反馈的响应报文。其它模块或者单元可参照图2所示的实施例中的描述，在此不再赘述。所述终端设备300可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备300包括但不仅限于处理器301、存储器302。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备300的一个示例，并不构成对终端设备300的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备300还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。所述处理器301可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。所述存储器302可以是所述终端设备300的内部存储单元，例如终端设备300的硬盘或内存。所述存储器302也可以是所述终端设备300的外部存储设备，例如所述终端设备300上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器302还可以既包括终端设备300的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器302用于存储所述计算机程序303以及所述终端设备300所需的其他程序和数据。所述存储器302还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12