SoftBuffer.cs
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using HslCommunication.Core;
using System;
namespace HslCommunication.BasicFramework
{
/// <summary>
/// 一个线程安全的缓存数据块,支持批量动态修改,添加,并获取快照
/// </summary>
/// <remarks>
/// 这个类可以实现什么功能呢,就是你有一个大的数组,作为你的应用程序的中间数据池,允许你往byte[]数组里存放指定长度的子byte[]数组,也允许从里面拿数据,
/// 这些操作都是线程安全的,当然,本类扩展了一些额外的方法支持,也可以直接赋值或获取基本的数据类型对象。
/// </remarks>
/// <example>
/// 此处举例一些数据的读写说明,可以此处的数据示例。
/// <code lang="cs" source="HslCommunication_Net45.Test\Documentation\Samples\BasicFramework\SoftBufferExample.cs" region="SoftBufferExample1" title="SoftBuffer示例" />
/// </example>
public class SoftBuffer : IDisposable
{
#region Constructor
/// <summary>
/// 使用默认的大小初始化缓存空间
/// </summary>
public SoftBuffer()
{
buffer = new byte[capacity];
hybirdLock = new SimpleHybirdLock();
byteTransform = new RegularByteTransform();
}
/// <summary>
/// 使用指定的容量初始化缓存数据块
/// </summary>
/// <param name="capacity">初始化的容量</param>
public SoftBuffer(int capacity)
{
buffer = new byte[capacity];
this.capacity = capacity;
hybirdLock = new SimpleHybirdLock();
byteTransform = new RegularByteTransform();
}
#endregion
#region Bool Operate Support
/// <summary>
/// 设置指定的位置的数据块,如果超出,则丢弃数据
/// </summary>
/// <param name="value">bool值</param>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <exception cref="IndexOutOfRangeException"></exception>
public void SetBool(bool value, int destIndex)
{
SetBool(new bool[] { value }, destIndex);
}
/// <summary>
/// 设置指定的位置的数据块,如果超出,则丢弃数据
/// </summary>
/// <param name="value">bool数组值</param>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <exception cref="IndexOutOfRangeException"></exception>
public void SetBool(bool[] value, int destIndex)
{
if (value != null)
{
try
{
hybirdLock.Enter();
for (int i = 0; i < value.Length; i++)
{
int byteIndex = (destIndex + i) / 8;
int offect = (destIndex + i) % 8;
if (value[i])
{
buffer[byteIndex] = (byte)(buffer[byteIndex] | getOrByte(offect));
}
else
{
buffer[byteIndex] = (byte)(buffer[byteIndex] & getAndByte(offect));
}
}
hybirdLock.Leave();
}
catch
{
hybirdLock.Leave();
throw;
}
}
}
/// <summary>
/// 获取指定的位置的bool值,如果超出,则引发异常
/// </summary>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <returns>获取索引位置的bool数据值</returns>
/// <exception cref="IndexOutOfRangeException"></exception>
public bool GetBool(int destIndex)
{
return GetBool(destIndex, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取指定位置的bool数组值,如果超过,则引发异常
/// </summary>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <param name="length">读取的数组长度</param>
/// <exception cref="IndexOutOfRangeException"></exception>
/// <returns>bool数组值</returns>
public bool[] GetBool(int destIndex, int length)
{
bool[] result = new bool[length];
try
{
hybirdLock.Enter();
for (int i = 0; i < length; i++)
{
int byteIndex = (destIndex + i) / 8;
int offect = (destIndex + i) % 8;
result[i] = (buffer[byteIndex] & getOrByte(offect)) == getOrByte(offect);
}
hybirdLock.Leave();
}
catch
{
hybirdLock.Leave();
throw;
}
return result;
}
private byte getAndByte(int offect)
{
switch (offect)
{
case 0: return 0xFE;
case 1: return 0xFD;
case 2: return 0xFB;
case 3: return 0xF7;
case 4: return 0xEF;
case 5: return 0xDF;
case 6: return 0xBF;
case 7: return 0x7F;
default: return 0xFF;
}
}
private byte getOrByte(int offect)
{
switch (offect)
{
case 0: return 0x01;
case 1: return 0x02;
case 2: return 0x04;
case 3: return 0x08;
case 4: return 0x10;
case 5: return 0x20;
case 6: return 0x40;
case 7: return 0x80;
default: return 0x00;
}
}
#endregion
#region Byte Operate Support
/// <summary>
/// 设置指定的位置的数据块,如果超出,则丢弃数据
/// </summary>
/// <param name="data">数据块信息</param>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
public void SetBytes(byte[] data, int destIndex)
{
if (destIndex < capacity && destIndex >= 0 && data != null)
{
hybirdLock.Enter();
if ((data.Length + destIndex) > buffer.Length)
{
Array.Copy(data, 0, buffer, destIndex, (buffer.Length - destIndex));
}
else
{
data.CopyTo(buffer, destIndex);
}
hybirdLock.Leave();
}
}
/// <summary>
/// 设置指定的位置的数据块,如果超出,则丢弃数据
/// </summary>
/// <param name="data">数据块信息</param>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <param name="length">准备拷贝的数据长度</param>
public void SetBytes(byte[] data, int destIndex, int length)
{
if (destIndex < capacity && destIndex >= 0 && data != null)
{
if (length > data.Length) length = data.Length;
hybirdLock.Enter();
if ((length + destIndex) > buffer.Length)
{
Array.Copy(data, 0, buffer, destIndex, (buffer.Length - destIndex));
}
else
{
Array.Copy(data, 0, buffer, destIndex, length);
}
hybirdLock.Leave();
}
}
/// <summary>
/// 设置指定的位置的数据块,如果超出,则丢弃数据
/// </summary>
/// <param name="data">数据块信息</param>
/// <param name="sourceIndex">Data中的起始位置</param>
/// <param name="destIndex">目标存储的索引</param>
/// <param name="length">准备拷贝的数据长度</param>
/// <exception cref="IndexOutOfRangeException"></exception>
public void SetBytes(byte[] data, int sourceIndex, int destIndex, int length)
{
if (destIndex < capacity && destIndex >= 0 && data != null)
{
if (length > data.Length) length = data.Length;
hybirdLock.Enter();
Array.Copy(data, sourceIndex, buffer, destIndex, length);
hybirdLock.Leave();
}
}
/// <summary>
/// 获取内存指定长度的数据信息
/// </summary>
/// <param name="index">起始位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>返回实际的数据信息</returns>
public byte[] GetBytes(int index, int length)
{
byte[] result = new byte[length];
if (length > 0)
{
hybirdLock.Enter();
if (index >= 0 && (index + length) <= buffer.Length)
{
Array.Copy(buffer, index, result, 0, length);
}
hybirdLock.Leave();
}
return result;
}
/// <summary>
/// 获取内存所有的数据信息
/// </summary>
/// <returns>实际的数据信息</returns>
public byte[] GetBytes()
{
return GetBytes(0, capacity);
}
#endregion
#region BCL Set Support
/// <summary>
/// 设置byte类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">byte数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(byte value, int index)
{
SetBytes(new byte[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置short类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">short数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(short[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置short类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">short数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(short value, int index)
{
SetValue(new short[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置ushort类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">ushort数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(ushort[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置ushort类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">ushort数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(ushort value, int index)
{
SetValue(new ushort[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置int类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">int数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(int[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置int类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">int数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(int value, int index)
{
SetValue(new int[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置uint类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">uint数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(uint[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置uint类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">uint数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(uint value, int index)
{
SetValue(new uint[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置float类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">float数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(float[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置float类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">float数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(float value, int index)
{
SetValue(new float[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置long类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">long数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(long[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置long类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">long数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(long value, int index)
{
SetValue(new long[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置ulong类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">ulong数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(ulong[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置ulong类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">ulong数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(ulong value, int index)
{
SetValue(new ulong[] { value }, index);
}
/// <summary>
/// 设置double类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="values">double数组</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(double[] values, int index)
{
SetBytes(byteTransform.TransByte(values), index);
}
/// <summary>
/// 设置double类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="value">double数值</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
public void SetValue(double value, int index)
{
SetValue(new double[] { value }, index);
}
#endregion
#region BCL Get Support
/// <summary>
/// 获取byte类型的数据
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>byte数值</returns>
public byte GetByte(int index)
{
return GetBytes(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取short类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>short数组</returns>
public short[] GetInt16(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 2);
return byteTransform.TransInt16(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取short类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>short数据</returns>
public short GetInt16(int index)
{
return GetInt16(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取ushort类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>ushort数组</returns>
public ushort[] GetUInt16(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 2);
return byteTransform.TransUInt16(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取ushort类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>ushort数据</returns>
public ushort GetUInt16(int index)
{
return GetUInt16(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取int类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>int数组</returns>
public int[] GetInt32(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 4);
return byteTransform.TransInt32(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取int类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>int数据</returns>
public int GetInt32(int index)
{
return GetInt32(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取uint类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>uint数组</returns>
public uint[] GetUInt32(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 4);
return byteTransform.TransUInt32(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取uint类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>uint数据</returns>
public uint GetUInt32(int index)
{
return GetUInt32(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取float类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>float数组</returns>
public float[] GetSingle(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 4);
return byteTransform.TransSingle(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取float类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>float数据</returns>
public float GetSingle(int index)
{
return GetSingle(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取long类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>long数组</returns>
public long[] GetInt64(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 8);
return byteTransform.TransInt64(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取long类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>long数据</returns>
public long GetInt64(int index)
{
return GetInt64(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取ulong类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>ulong数组</returns>
public ulong[] GetUInt64(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 8);
return byteTransform.TransUInt64(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取ulong类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>ulong数据</returns>
public ulong GetUInt64(int index)
{
return GetUInt64(index, 1)[0];
}
/// <summary>
/// 获取double类型的数组到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <param name="length">数组长度</param>
/// <returns>ulong数组</returns>
public double[] GetDouble(int index, int length)
{
byte[] tmp = GetBytes(index, length * 8);
return byteTransform.TransDouble(tmp, 0, length);
}
/// <summary>
/// 获取double类型的数据到缓存区
/// </summary>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns>double数据</returns>
public double GetDouble(int index)
{
return GetDouble(index, 1)[0];
}
#endregion
#region Customer Support
/// <summary>
/// 读取自定义类型的数据,需要规定解析规则
/// </summary>
/// <typeparam name="T">类型名称</typeparam>
/// <param name="index">起始索引</param>
/// <returns>自定义的数据类型</returns>
public T GetCustomer<T>(int index) where T : IDataTransfer, new()
{
T Content = new T();
byte[] read = GetBytes(index, Content.ReadCount);
Content.ParseSource(read);
return Content;
}
/// <summary>
/// 写入自定义类型的数据到缓存中去,需要规定生成字节的方法
/// </summary>
/// <typeparam name="T">自定义类型</typeparam>
/// <param name="data">实例对象</param>
/// <param name="index">起始地址</param>
public void SetCustomer<T>(T data, int index) where T : IDataTransfer, new()
{
SetBytes(data.ToSource(), index);
}
#endregion
#region Public Properties
/// <summary>
/// 获取或设置当前的数据缓存类的解析规则
/// </summary>
public IByteTransform ByteTransform
{
get => byteTransform;
set => byteTransform = value;
}
#endregion
#region Private Member
private int capacity = 10; // 缓存的容量
private byte[] buffer; // 缓存的数据
private SimpleHybirdLock hybirdLock; // 高效的混合锁
private IByteTransform byteTransform; // 数据转换类
#endregion
#region IDisposable Support
private bool disposedValue = false; // 要检测冗余调用
/// <summary>
/// 释放当前的对象
/// </summary>
/// <param name="disposing"></param>
protected virtual void Dispose(bool disposing)
{
if (!disposedValue)
{
if (disposing)
{
// TODO: 释放托管状态(托管对象)。
hybirdLock?.Dispose();
buffer = null;
}
// TODO: 释放未托管的资源(未托管的对象)并在以下内容中替代终结器。
// TODO: 将大型字段设置为 null。
disposedValue = true;
}
}
// TODO: 仅当以上 Dispose(bool disposing) 拥有用于释放未托管资源的代码时才替代终结器。
// ~SoftBuffer()
// {
// // 请勿更改此代码。将清理代码放入以上 Dispose(bool disposing) 中。
// Dispose(false);
// }
// 添加此代码以正确实现可处置模式。
/// <summary>
/// 释放当前的对象
/// </summary>
public void Dispose()
{
// 请勿更改此代码。将清理代码放入以上 Dispose(bool disposing) 中。
Dispose(true);
// TODO: 如果在以上内容中替代了终结器,则取消注释以下行。
// GC.SuppressFinalize(this);
}
#endregion
}
}