摘 要

本文介绍了基于socket数据采集及解析的设计。Socket又称套接字，在linux系统中，要进行网络通信，就一定会用到套接字。Socket是一个特殊的I/O口，也是文件描述符，是一种常用的在进程之间相互通信的机制，通过它不仅能实现计算机本地进程之间的通信，而且能通过网络在不同计算机中的进程之间进行通信。每个socket都由一个半相关描述“协议、本地地址、本地端口”来表示，而一个完整的套接字则使用一个相关的描述“协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口”来表示。Socket可以通过调用一个类似打开文件的函数，该函数将返回一个socket描述符，这个描述符为整型，之后连接的建立、数据的传输等操作都由socket来完成

关键词：网络通信；socket；数据传输

Design and implementation of data acquisition and analysis based on socket

Abstract

This paper introduces the design of data acquisition and analysis based on socket. Socket is socket, in Linux, network programming is carried out through socket. Socket is a special I/O interface, and also a file descriptor. It is a common mechanism for interprocess communication, by which it can not only communicate between processes in the local machine, but also communicate among processes on different machines through the network. Each socket is represented by 1.5 "relevant description protocol, local address, local port"; a complete socket with a description of the related agreement, local address, local port, remote address, remote port "to express. Socket also has a function call similar to the open file that returns an integer socket descriptor, followed by connection creation and data transfer operations through socket.

Key words: network communication; socket; data transmission

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 XML的由来与特点 1

1.2 研究内容 1

1.2.1 数据传输及采集 1

1.2.2数据的解码及保存 2

1.3章节安排 2

第二章 系统设计 3

2.1 方案设计 3

2.1.1数据传输 3

2.1.2模拟通信 4

2.2数据采集通信协议 4

2.2.1 TCP协议 4

2.2.2 UDP协议 6

2.2.3 HTTP协议 6

2.2.4 协议的比较与选择 6

2.3 嵌入式软件平台建设 7

2.3.1 liunx系统简介 7

2.3.2 liunx系统的特点 7

第三章 详细设计 9

3.1套接字 9

3.1.1 socket的概念 9

3.1.2 socket的类型 9

3.1.3 socket信息的数据结构 10

3.1.4 建立socket 10

3.2服务器与客户端的建立 11

3.2.1 通信建立的流程 12

3.2.2 通信的具体过程 17

3.3 XML数据协议的制定与解析 17

3.3.1 协议的制定 17

3.3.2 XML文件的解析 19

3.4 数据库SQLite3 20

3.4.1 工作原理 21

3.4.2 SQLite3主要优点： 21

3.4.3 SQLITE的缺点 22

第四章 程序调试与功能展示 23

4.1程序调试 23

4.1.1文件传输及采集的检测 23

4.1.2 XML解析器的调试 25

4.2 功能展示 26

第五章 结论与展望 28

5.1 结论 28

5.2 展望 28

参考文献 30

致谢 31

绪论

1.1 XML的由来与特点

XML(eXtensible Markup Language的缩写)，意为可扩展的标记语言。XML和超文本协议（即HTTP）很像，都是显示数据的标记语言，在网络通信中，可以使用XML文档来作为数据的载体进行传送。XML其实是一种规则，用于定义语义标记，它将文档通过一定的规则分等多个部分，并对其进行标识。
在1996年，万维网协会为了能使SGML的灵活性以及其强大的功能可以与当时被广泛应用的HTML相结合而设计了一种可扩展的标记语言，即XML的雏形。后来，这种语言继承了SGML规范的语言变成为了XML，实际上，XML是SGML的一个子集。由于SGML提供了一种具有无限扩展性的语言，它能够让任何人根据自身的需求来扩充，设计小组得以将精力集中在简化现有的成果中。XML比之SGML更为简单，主要原因就是考虑到易用性；在对于标记的读写过程，应使用更为简单、便捷的工具，同时要简化计算机对数据交换与文档的处理。因为可以选择的功能很多，导致SGML变得十分繁杂，想要编写出针对这种语言的普通解析器也十分困难。而XML的解析器编写起来却简单很多。XML在对各种数据的管理方面，具有很大的优势。因为XML解析器几乎所有系统都能运行，这样XML文件所包涵的数据，可以被任意的系统读取而不必在意不兼容的问题。

1.2 研究内容

1.2.1 数据传输及采集

XML文件主要使用在数据交换、Web服务、内容管理、Web集成、配制等方面。而在实际应用中，最常见到的就是用于数据交换。XML文本所存储的内容均为字符串形式，可以通过文本方式查看，而在linux中，有“一切皆文件”的概念，即传输的数据均以文件形式进行保存。在liunx中XML文件可以直接打开并读取内容，不出现乱码，且其具有较为固定的编写规则，易于解码，故采用XML文件来对数据编码传输。

本次设计通过建立发送端与接收端来模拟不同计算机间的通信，接收端运行后等待发送端连接，连接完成后开始发送XML格式的数据，数据的采集通过套接口来完成。

1.2.2数据的解码及保存

在liunx中主要使用C/C 来进行编程，通过文件编程可以实现对文件的读、写、创建、清空等操作。通过对XML文件的编码规则的分析，使用C语言来编写解析器，将XML文件解码，并将解码后的数据保存至数据库。
数据库(Database)是依照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它能够非常方便的储存数据，并以表的形式查看、修改。采集后的数据存入库中以后通过调用系统API在进程中查询，也能通过打开数据库系统，输入数据库指令对数据库中的表进行增、删、改、查等操作。

1.3章节安排

本文第一章为绪论部分，主要介绍了XML文件出现的背景及原因，以及XML文件所应用的领域。还说明了此项目所需要完成的内容及实现功能的大致思路；
第二章介绍本次设计的总体思路及设计方案；先说明项目设计的系统框架和实现功能的方法；再分析说明各种通信协议的特点与区别，并根据项目需求选择最优方案；最后介绍完成项目所使用的软件平台Liunx。
第三章介绍本次设计的详细设计；本章主要说明完成各个功能模块的具体过程与使用技术的基本介绍。分为四个部分：第一节详细介绍了实现这个项目的主要工具，及其使用原理；第二节介绍了项目的两大模块的设计过程，及实现功能所使用的各个函数；第三节介绍了XML文件其规则的制定，与具体的解析方法；第四节介绍项目所使用的数据库sqlite3。
第四章是在设计完成后，对各个模块功能的检测与调试，分为数据传输部分和数据解码部分，并在测试完成后展示项目成果
第五章为对完成本次设计的总结，以及对研究内容未来的展望。

第二章 系统设计

2.1 方案设计

图2-1为本次设计的系统结构流程图。系统分为两个部分：发送端与接收端。接收端需要完成对数据的采集与解析；发送端需要读取XML文本，并发送给接收端。

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