前言

在熟悉任務調度、程序分層和模塊化編程關于軟件架構、分層和模塊設計后，除了函數調用設計中出現的情況外，還會遇到同層模塊之前如何進行消息交互，通常是應用層之間。

比如一個設備通過架構設計包含人機交互應用層模塊（一般會調用按鍵和顯示屏等功能驅動模塊）和通信應用層模塊（一般調用串口、CAN和網絡ESP8266等功能驅動模塊），兩個同層之間的模塊如果需要互傳數據，一般都是調用各自頭文件提供的接口（模塊對外提供的接口盡量不要使用全局變量，防止其他模塊擅自修改），這樣就造成了耦合。

設計思路

上述情況，也可以采用回調函數的實現方式進行模塊解耦，但是需要引入新的內容，即公共模塊Commoon層（包含第三方功能庫）。

公共模塊主要有各模塊都需要使用的類型定義、結構體定義、通用函數或常用宏定義等（通常屬于基礎類的功能，不會受功能需求和不同平臺的影響）。

基于公共模塊，為了解決各模塊之前的數據交互，可以通過公共模塊實現基礎類的功能達到各應用層模塊解耦的目的。

參考消息隊列的方式，可以實現一個生產者/消費者的功能模塊（這種可以稱作觀察者模式，即存在觀察者和被觀察者），即某一模塊更新數據后，其他模塊可以第一時間得到通知更新（采用回調函數的方式實現）

看圖：

Callback是一個指針數組變量，每個數組成員都是函數指針類型的變量，通過函數Notify_Attach拿到了應用層代碼函數OnSaveParam(...) 和OnUpdateParam(...)的函數地址，之后人機交互模塊調用了Notify_EventNotify，從而調用Callback ，調用方式和直接調用 OnFunction(...) 存在些許差異，因為是數組，所有需要[]取函數地址，為了保證系統運行安全，調用前要確保 Callback[i] 不為NULL，否則會引起程序異常。

從上述看，也許有人感覺這樣處理反而復雜了，直接調用不香嗎？（上述人機交互模塊屬于被觀察者，參數和其他模塊屬于觀察者）

有以下幾個好處：

1. 避免各模塊相互調用，可完成解耦
2. 即使 觀察者 模塊其中一個被移除，也不用修改 被觀察者 或者 其他觀察者 代碼，保證系統穩定
3. 新增一個 觀察者 模塊，也不需要修改 被觀察者 代碼，保證系統穩定

當然這種方式也有缺點：

1. 如果回調函數過多，或者某一個 觀察者 的回調函數執行時間很長，肯定會影響到其他觀察者 模塊的通知時間，甚至影響 被觀察者 模塊的正常運行
2. 如果 觀察者 和 被觀察者 之間有循環依賴，就會導致他們循環調用，導致系統死機

避免方式：

1. 回調函數中一定要保證執行的時間短，不能有執行時間長的功能，甚至延時（一般回調中處理數據更新等執行時間短的即可，數據更新后的需要花時間處理的可以在主循環執行）
2. 觀察者回調函數中盡量避免執行其他觀察者的回調函數，防止循環調用

示例代碼

下面簡單實現人機交互模塊在某種情況下需要保存參數，具體如何保存參數由參數模塊實現，人機交互模塊通過事件通知模塊告知參數模塊需要保存數據。

初步來看，可能中間多了一個，嫌實現麻煩，不如直接調用；但是從后期功能擴展和解耦來看，這是很有必要的。

事件通知模塊

頭文件定義

#ifndef _NOTIFY_H_
#define _NOTIFY_H_


#include 


/**
  * @brief 應用模塊ID枚舉定義
  *
  */
typedef enum
{
    NOTIFY_ID_HMI = 0,   // 人機交互模塊
    NOTIFY_ID_SYS_PARAM, // 參數管理模塊

    NOTIFY_ID_TOTAL
} NotifyId_e;

/**
  * @brief 事件類型枚舉定義
  *
  */
typedef enum
{
    NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE,     // 參數更新事件, 對應結構體 PrramUpdateInfo_t

    NOTIFY_EVENT_TOTAL
} NotifyEvent_e;


typedef struct
{
    uint16_t addr;
    uint32_t param;
}PrramUpdateInfo_t;


typedef int (*EventNotifyCB)(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);


extern void Notify_Init(void);

extern int Notify_Attach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, EventNotifyCB pfnCallback);
extern int Notify_Detach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent);
extern int Notify_EventNotify(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);

#endif /* _NOTIFY_H_ */

源文件實現

#include "notify.h"
#include 

static EventNotifyCB sg_pfnCallback[NOTIFY_ID_TOTAL][NOTIFY_EVENT_TOTAL];

/**
  * @brief      事件初始化
  *
  */
void Notify_Init(void)
{
    memset(sg_pfnCallback, 0, sizeof(sg_pfnCallback));
}

/**
  * @brief      添加事件監聽通知
  *
  * @param[in]  id          應用模塊ID
  * @param[in]  eEvent      事件
  * @param[in]  pfnCallback 回調函數
  * @return     0,成功; -1,失敗
  */
int Notify_Attach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, EventNotifyCB pfnCallback)
{
    if (id >= 0 && id < NOTIFY_ID_TOTAL && eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
    {
        sg_pfnCallback[id][eEvent] = pfnCallback;
        return 0;
    }

    return -1;
}

/**
  * @brief      刪除事件監聽通知
  *
  * @param[in]  id          應用模塊ID
  * @param[in]  eEvent      事件
  * @return     0,成功; -1,失敗
  */
int Notify_Detach(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent)
{
    if (id >= 0 && id < NOTIFY_ID_TOTAL && eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
    {
        sg_pfnCallback[id][eEvent] = 0;
        return 0;
    }

    return -1;
}

/**
  * @brief      事件通知
  *
  * @param[in]  id          應用模塊ID
  * @param[in]  eEvent      事件類型
  * @param[in]  pData       消息內容
  * @param[in]  length      消息長度
  * @return     0,成功; -1,失敗
  */
int Notify_EventNotify(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length)
{
    int i;

    if (eEvent < NOTIFY_EVENT_TOTAL)
    {
        for (i = 0; i < NOTIFY_ID_TOTAL; i++)
        {
            if (sg_pfnCallback[i][eEvent] != 0)
            {
                sg_pfnCallback[i][eEvent](id, eEvent, pData, length);
            }
        }

        return 0;
    }

    return -1;
}

參數應用層模塊

示例通信，作為觀察者監聽參數保存的消息。

#include "notify.h"

static int Param_OnNotifyProc(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length);

void Param_Init(void)
{
    Notify_Attach(NOTIFY_ID_SYS_PARAM, NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE, Param_OnNotifyProc);
}

// 事件回調處理
int Param_OnNotifyProc(NotifyId_e id, NotifyEvent_e eEvent, const void *pData, uint32_t length)
{
    switch (eEvent)
    {
    case NOTIFY_EVENT_PARAM_UPDATE:
        {
            PrramUpdateInfo_t *pInfo = (PrramUpdateInfo_t *)pData;
            SaveParam(pInfo->addr, pInfo->param);// 保存參數
        }
        break;
    default:
        break;
    }

    return 0;
}

人機交互應用層模塊

示例通信，作為被觀察者通知/發送參數保存的消息。

#include "notify.h"

void Hmi_Init(void)
{

}

// 需要保存參數
int Hmi_SaveProc(void)
{
    ParamUpdateInfo_t info;

    info.addr = 5;
    info.param = 20;

    Notify_EventNotify(NOTIFY_ID_HMI, NOTIFY_EVENT_HMI_UPDATE, &info, sizeof(ParamUpdateInfo_t));
}