如何解决多进程间对象添加/删除/编辑的同步管理问题？

Question

当前有一个软件结构，采用了前后不同语言开发的、多进程组织的结构形式，如下图所示：

1、后端使用C++开发；前端使用.Net/Vue开发；（为什么不采用一套语言机制，属历史问题，不讨论了。）

2、后端负责逻辑性的运算执行，按功能划分不同的EXE，存在多个（约20来个）程序，都是周期性的定时逻辑；每个程序会按照逻辑需要（设计）加载配置文件或记录，产生支持周期性逻辑的数据结构对象（各种面向对象）；

3、前端负责结果呈现，尽量不含逻辑性的内容；

4、数据库保存软件运行所需的配置文件(XML/JSON）、内容记录（设备档案等）、数据记录（数值）等；前后端均可对数据库进行读写。

问题：以设备保养计算为例进行举例说明，如何解决前端添加一个设备后、该添加的操作记录写入数据库（配置文件），后端设备保养计算逻辑的程序能够获知该设备添加，并能在程序内建立设备对象，并完成运算？

当前已尝试过的思路：

1、添加设备后（更改配置或记录），重启指定或全部后台程序。但此方法会中断软件执行，即为了添加一个设备就整套重启，导致前端无影响，中断操作，不科学。

2、添加设备后（更改配置或记录），重新初始化程序配置文件或内存数据结构对象，在不停程序的情形下完成进程间对象的创建、删除和编辑。首先，此办法较为麻烦，后端20多个程序每个配置文件格式不同，每个程序要加载的配置文件和记录数量不同，且重新初始化也会中断操作逻辑，不通用、也不科学。

3、过程调用（RPC），就现在的设计来说，所有程序均在一台服务器机器上运行，选用RPC显得过于复杂了，但从功能上来说，设计的软件体量还小，而RPC本身就已经很大了。且需要一套支持Windows、SQLServer\PostgreSQL、C++.Net的RPC也不太好找。

Answer 1

【以下回答由 GPT 生成】

解决方案：

针对多进程间对象添加/删除/编辑的同步管理问题，可以使用消息队列（Message Queue）来实现进程间的通信和同步。

消息队列是一种先进先出的数据结构，进程可以将消息发送到队列中，而其他进程则可以从队列中接收消息。通过消息队列，后端程序可以监听前端的设备添加消息，并在收到消息后更新配置文件或内存数据结构对象。

下面是一个使用消息队列实现多进程间对象同步管理的示例代码：

1. 首先，需要在后端程序中创建一个消息队列，并监听消息：

#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

// 定义消息结构体
struct DeviceMessage {
    long messageType;  // 消息类型
    // 其他设备相关字段
};

int main() {
    // 创建消息队列
    key_t messageKey = ftok(".", 'm');  // 根据路径和项目标识创建消息队列的key
    int messageQueueId = msgget(messageKey, IPC_CREAT | 0666);  // 创建或获取消息队列
    if (messageQueueId == -1) {
        std::cerr << "Failed to create message queue." << std::endl;
        return -1;
    }

    // 监听消息
    DeviceMessage message;
    while (true) {
        // 接收消息
        msgrcv(messageQueueId, &message, sizeof(message), 0, 0);

        // 处理消息，进行设备对象的添加/删除/编辑操作
        // 根据需要更新配置文件或内存数据结构对象
    }

    return 0;
}

1. 前端在添加设备时，向消息队列发送消息：

using System;
using System.Messaging;

public class DeviceManagement {
    public static void AddDevice() {
        // 连接消息队列
        MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(@".\Private$\DeviceQueue");  // 根据消息队列路径连接到消息队列
        messageQueue.Formatter = new XmlMessageFormatter(new Type[] { typeof(DeviceMessage) });

        // 创建设备消息
        DeviceMessage message = new DeviceMessage {
            // 设置设备相关字段
        };

        // 发送消息
        messageQueue.Send(message);
    }
}

使用消息队列可以将前端的设备添加消息发送给后端程序，后端程序通过监听消息队列可以接收到设备添加消息，并进行相应的处理。这样可以在不停止程序的情况下，实现多进程间的对象同步管理。

请注意，以上代码仅为示例，具体实现需要根据具体情况进行调整。例如，可以根据需要定义消息的具体字段和类型，并在接收消息时进行相应的处理操作。

【相关推荐】

• 这有个类似的问题, 你可以参考下: https://ask.csdn.net/questions/7651629
• 除此之外, 这篇博客: Educational Codeforces Round 102 (Rated for Div. 2)中的 思路：首先考虑在没有删除的情况下，一系列操作过程中，能变成多少不同的值。x初始为0，随着+±-的变化，会来回反复横跳，那么两个关键点就是最大值和最小值，这说明从最大值到最小值之间的数字，都是在操作过程中出现。所以只需要考虑一个区间内的操作产生的最大最小值。但是题目要删掉，中间一段，剩下两段，也就是要把两段合并起来。画个图其实更好理解。红色的是所有的操作，绿色的是要删除的操作，第二个曲线就是合并之后的x值变化曲线。由图可知。后面那部分合并过来之后，起点就是前面那部分的终点！这就是关键点。然后前面那部分的区间的最大最小值和当前值都很好维护。难的是后面那部分怎么维护。后面那部分，从后往前维护，每到一个点，都认为这个点是零点，然后计算最大值最小值。因为是反着来，可以发现操作曲线是一个与 原操作 关于x轴对称的曲线，所以最大值就是最小值，最小值就是最大值。然后最小值就是 当前点到最小值的距离，最大值就是 当前点到最大值的距离。之所以算距离，是因为，永远认为当前点是0点。所以 距离 才是真正的最大最小值。 部分也许能够解决你的问题。

如果你已经解决了该问题, 非常希望你能够分享一下解决方案, 写成博客, 将相关链接放在评论区, 以帮助更多的人 ^-^