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wzjs 2025/9/9 0:27:08
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准备开一个FAST-DDS源码分析系列，源码版本FAST-DDS 1.1.0版本。

FAST-DDS这种网络中间件是非常复杂的，所以前期先去分析每个类的作用是什么，然后在结合RTPS DOC，FAST-DDS DEMO,以及FAST-DDS的doc去串起来逻辑。

Builtin Discovery 模块

xxxProxyData 类负责在 RTPS 网络中「宣布（Announce）」与「发现（Discover）」参与者及其读写端点（DataReader/DataWriter）。它们在本地对象状态与网络 CDR 消息之间建立了双向映射，确保 QoS、Locator、GUID 等关键信息能被高效、可靠地交换。

类：
在这里插入图片描述

WriterProxyData

关键成员变量：

class WriterProxyData
GUID_t              m_guid;               // 发布者全局唯一 ID
LocatorList_t       m_unicastLocatorList; // 单播地址列表
LocatorList_t       m_multicastLocatorList;// 组播地址列表
InstanceHandle_t    m_key;                // Writer 实例句柄
WriterQos           m_qos;                // 完整 QoS 配置
ParameterList_t     m_parameterList;      // 临时参数列表
RemoteWriterAttributes m_remoteAtt;       // 转换后的远端属性

关键函数：
在这里插入图片描述

  • toParameterList()
    清空 m_parameterList，并依次创建 ParameterLocator_t、ParameterGuid_t、ParameterString_t、各类 QoS Policy（只包含 sendAlways 或 hasChanged）等，将它们推入 m_parameterList.m_parameters。
  • readFromCDRMessage(CDRMessage_t* msg)
    调用 ParameterList::readParameterListfromCDRMsg 填充 m_parameterList，再根据 Pid 将各参数拆回到本地成员（如从 PID_TOPIC_NAME 恢复 m_topicName、从 PID_LIVELINESS 恢复 m_qos.m_liveliness）。
  • toRemoteWriterAttributes()
    将本地数据（GUID、Locator、QoS）映射到 RemoteWriterAttributes，供 RTPSWriter 在发送数据时参考。

ReaderProxyData

与 WriterProxyData 对称，表示一个远端或本地的 DataReader（订阅者）。在初始化发现、数据交互阶段，要互报 Locator、期望的 Inline QoS、各类订阅策略等。

GUID_t              m_guid;
bool                m_expectsInlineQos;    // 是否在 DATA 消息中期待附带 QoS
LocatorList_t       m_unicastLocatorList;
LocatorList_t       m_multicastLocatorList;
InstanceHandle_t    m_key;
ReaderQos           m_qos;
ParameterList_t     m_parameterList;
RemoteReaderAttributes m_remoteAtt;

在这里插入图片描述

ParticipantProxyData

负责对等 Participant（节点）级别的宣布与发现，包括：

  1. SPDP（Simple Participant Discovery Protocol）消息的构建与解析。
  2. 管理 Builtin Endpoint 集（哪些内置读写端点应被广播／监听）。
  3. 维护租约计时器，监测远端 Participant 存活性。
  4. 汇总下属所有 ReaderProxyData 与 WriterProxyData 对象。
class ParticipantProxyData {
public:ParticipantProxyData();virtual ~ParticipantProxyData();// —— 协议与标识 —— ProtocolVersion_t            m_protocolVersion;          // RTPS 协议版本VendorId_t                   m_VendorId;                 // 厂商 IDGUID_t                       m_guid;                     // 本地/远端 Participant GUID// —— QoS 与流量控制 —— bool                         m_expectsInlineQos;         // 是否期望 inline QoSBuiltinEndpointSet_t         m_availableBuiltinEndpoints;// 本节点宣布的内置端点集合Duration_t                   m_leaseDuration;            // Participant 租约周期Count_t                      m_manualLivelinessCount;    // 手动存活声明计数// —— 网络定位 —— LocatorList_t                m_metatrafficUnicastLocatorList;   // SPDP 单播列表LocatorList_t                m_metatrafficMulticastLocatorList; // SPDP 组播列表LocatorList_t                m_defaultUnicastLocatorList;       // 默认数据单播列表LocatorList_t                m_defaultMulticastLocatorList;     // 默认数据组播列表// —— 标识与属性 —— InstanceHandle_t             m_key;                      // Participant 实例句柄std::string                  m_participantName;          // Participant 名称std::vector<octet>           m_userData;                 // userData QoSParameterPropertyList_t      m_properties;               // 属性列表// —— 状态与并发 —— bool                         isAlive;                    // 存活标志bool                         m_hasChanged;               // 数据是否变更（影响 toParameterList）boost::recursive_mutex*      mp_mutex;                   // 保护 readers/writers 容器
bool ParticipantProxyData::initializeData(RTPSParticipantImpl* part, PDPSimple* pdp)
{// 1) 从本地 ParticipantImpl 获取租约时长、VendorId、默认 Locatorthis->m_leaseDuration = part->getAttributes().builtin.leaseDuration;set_VendorId_eProsima(this->m_VendorId);// 2) 根据配置，设置 availableBuiltinEndpoints 掩码this->m_availableBuiltinEndpoints |= DISC_BUILTIN_ENDPOINT_PARTICIPANT_ANNOUNCER;...// 3) 复制 Locator 列表this->m_defaultUnicastLocatorList = part->getAttributes().defaultUnicastLocatorList;...// 4) 保存 Participant 名称与 GUID、InstanceHandlethis->m_participantName = part->getAttributes().getName();this->m_guid = part->getGuid();for (i < 16) { copy into m_key }// 5) 从 PDPSimple（SPDP 组件）拷贝 metatraffic Locatorthis->m_metatrafficMulticastLocatorList = pdp->mp_builtin->m_metatrafficMulticastLocatorList;...return true;
}

将本地 RTPSParticipantImpl 上的租约时长、GUID、Locator、ParticipantName、UserData 等信息拷贝进来，同时根据配置设置需要 Announce/Detect 的内置端点位掩码，并复制 SPDP 使用的 metatraffic Locator。

bool ParticipantProxyData::toParameterList()
{if (m_hasChanged){// 清理并重置 QoSListm_QosList.allQos.resetList();m_QosList.inlineQos.resetList();// 依次 addQos：协议版本、VendorID、EXPECTS_INLINE_QOS、GUIDvalid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_PROTOCOL_VERSION, this->m_protocolVersion);valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_VENDORID, this->m_VendorId);if (m_expectsInlineQos)valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_EXPECTS_INLINE_QOS, m_expectsInlineQos);valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_PARTICIPANT_GUID, this->m_guid);// 添加所有 Locator 列表、租约时长、BuiltinEndpointSet、ParticipantName、UserData、Propertiesfor each Locator in m_metatrafficMulticastLocatorList:valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_METATRAFFIC_MULTICAST_LOCATOR, locator);...valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_PARTICIPANT_LEASE_DURATION, this->m_leaseDuration);valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_BUILTIN_ENDPOINT_SET, this->m_availableBuiltinEndpoints);valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_ENTITY_NAME, this->m_participantName);if (!m_userData.empty())valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_USER_DATA, this->m_userData);if (!m_properties.empty())valid &= QosList::addQos(&m_QosList, PID_PROPERTY_LIST, this->m_properties);// 最后根据 endianess 调用 CDR 序列化valid &= ParameterList::updateCDRMsg(&m_QosList.allQos, LITTLEEND);if (valid) m_hasChanged = false;return valid;}return true;
}

当 m_hasChanged == true 时，将协议版本、VendorID、GUID、Locator 列表、租约时长、BuiltinEndpointSet、ParticipantName、UserData、Properties 等，按照 RTPS ParameterList 规范打包到 m_QosList.allQos 中，并调用 CDR 序列化。打包成功后将 m_hasChanged 清零。

bool ParticipantProxyData::readFromCDRMessage(CDRMessage_t* msg)
{if (ParameterList::readParameterListfromCDRMsg(msg, &m_QosList.allQos, NULL) > 0){for (auto* p : m_QosList.allQos.m_parameters){switch (p->Pid){case PID_KEY_HASH:// 从 key 恢复 GUIDcase PID_PROTOCOL_VERSION:// 兼容性校验case PID_VENDORID:// VendorId 拷贝case PID_EXPECTS_INLINE_QOS:m_expectsInlineQos = ((ParameterBool_t*)p)->value;break;case PID_METATRAFFIC_MULTICAST_LOCATOR:m_metatrafficMulticastLocatorList.push_back(((ParameterLocator_t*)p)->locator);break;...case PID_ENTITY_NAME:m_participantName = std::string(((ParameterString_t*)p)->getName());break;case PID_PROPERTY_LIST:m_properties = *((ParameterPropertyList_t*)p);break;case PID_USER_DATA:m_userData = ((UserDataQosPolicy*)p)->getDataVec();break;default: break;}}return true;}return false;
}
  1. 使用 ParameterList::readParameterListfromCDRMsg 解析 SPDP 收到的 CDR，填充 m_QosList.allQos.m_parameters。
  2. 按 Pid 分支，将参数恢复到相应字段。
  3. 对 PID_PROTOCOL_VERSION 进行向前兼容性校验：若远端版本过低则直接返回 false，弃用该 Participant。

本地信息采集 → initializeData
打包广播 → toParameterList
接收解析 → readFromCDRMessage
动态刷新 → updateData
生命周期管理 → 构造/析构、clear/copy

在 SPDP（Participant 简单发现协议）公告中，最关键的参数标识（ParameterId，PID）及其作用包括：

  • PID_PROTOCOL_VERSION
    表示 RTPS 协议版本，用于不同实现间的向前兼容性检测。
  • PID_VENDORID
    标识产品／厂商（如 eProsima），在多厂商环境中可用于隔离或兼容性判断。
  • PID_PARTICIPANT_GUID
    发布者自身的全局唯一标识（GUID），远端节点通过它区分不同 Participant。
  • PID_EXPECTS_INLINE_QOS
    指示该 Participant 是否在后续 DATA 消息中期望附带 QoS 信息（Inline QoS），影响后续的样本发送方式。
  • PID_METATRAFFIC_UNICAST_LOCATOR / PID_METATRAFFIC_MULTICAST_LOCATOR
    SPDP 协议使用的“元流量”单播／组播地址列表，告知远端如何向本地 Participant 发送发现消息。
  • PID_DEFAULT_UNICAST_LOCATOR / PID_DEFAULT_MULTICAST_LOCATOR
    普通数据流量（非发现）的默认单播／组播地址，后续 SEDP 或数据传输会用到。
  • PID_PARTICIPANT_LEASE_DURATION
    租约时长（Liveliness Lease Duration），指明多长时间没收到续约就认为该 Participant 已失效。
  • PID_BUILTIN_ENDPOINT_SET
    位掩码，说明本地 Participant 要 Announce／Detect 哪些内置端点（如 PublicationAnnouncer、SubscriptionDetector 等）。
  • PID_ENTITY_NAME
    Participant 的可读名称（EntityName），便于日志、调试和监控时识别节点。
  • PID_USER_DATA
    用户自定义二进制数据，可用于传递应用层特定的元信息或身份验证令牌。
  • PID_PROPERTY_LIST
    键-值属性列表（Property List），支持扩展静态 EDP、配置注入或其他高级用例。

这些 PID 在 ParticipantProxyData::toParameterList() 中依次被打包进 SPDP 消息，在 readFromCDRMessage() 中被解析恢复，构成了 Participant 级别发现协议的核心。它们保证了节点身份、版本兼容、地址可达性、存活检测和可扩展性的完整传递。


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