当单片机遇上状态机（二） 为什么QP难以入门？
作者：互联网
非常抱歉，上次的博客发表完以后，就中断了。不少网友在网上揶揄我。我当然没忘记我的承诺，只是前段时间事情多，耽误了。上次的《QP的入门》一篇，发表在网上后，有个网友的回复给我留下了深刻印象：
qingfeng_ling
这是刚开始给个大体的框架吗，还是已经开始正式讲解了，要是正式讲解的话，我觉得还是有点深了，也可能我太菜[捂脸]
学习者阿曼酱回复qingfeng_ling
你不是一个人[捂脸]
这说明，《QP的入门》一文，写的还是不够浅显明了，有些网友没有成功的由此文入门QP。我用了QP很多年了，尽管我在写博文的时候，很用心的揣摩初学者的心情，但也难免按摩的不到位，还是把一些不必要的概念引入进来。但是，除了上述原因外，我觉得可能还有一些其他的原因，有必要写一下，说清楚，作为《QP入门》一文的补充。
QP涉及到了太多与传统的嵌入式编程思维不同的编程思想。例如，面向对象的C编程，Actor模型，事件总线，发布-订阅模式，设计模式，RTC等等。这些概念，无论是传统的前后台的编程，还是RTOS编程中，都是不曾涉及的概念。QP实际上是将PC上的某些编程技术引入了进来。比如，Actor模型，是Erlang语言内置的并发模型；面向对象的C编程，尽管应用广泛，但对于大部分的嵌入式工程师来说，还是比较陌生；事件总线或者消息总线，在物联网、机器人或者分布式领域，会有所涉及（比如ROS、MQTT和微软的COM编程）。这些概念，都要求QP的学习者，要事先掌握，或者在QP的学习中，同步掌握。如果没有理解这些概念，在QP学习中，会感觉非常困惑，因为它颠覆了你的之前的固有思维。
面向对象的C编程
很多嵌入式工程师，对C语言的理解，还是停留在谭浩强的《C程序设计》一书的水平上，认为C语言是一门面向过程的语言，因此只能写面向过程的程序，如果要写面向对象的程序，只能用C++、Java、C#才行。还有一部分工程师，他们是了解OOPC（面向对象的C编程）的，但思想局限在Lwoopc等面向对象的框架上，注重面向对象的形式，要想C++等语言靠拢，而不注重面向对象的思想。
在这个问题上，我的建议是，看官方文档，看优秀源码（RT-Thread设备框架、STM32标准库）！QP有一份官方的技术文档，《》，就是专门介绍入门OOPC的，完全可以借鉴。另外，有几个源代码，是非常严格的OOPC实现，我最推荐的是RT-Thread的设备框架。为什么是设备框架，而不是它的内核源码？因为面向对象的三大特性，封装、继承和多态，设备框架都有涉及到，而内核代码，仅仅是涉及到了封装与继承。
Actor模型
关于对Actor模型的说明，我推荐两本书《七周七并发模型》和《程序员修炼之道：通向务实的最高境界》（我可不是卖书的，哈哈）。
《七周七并发模型》一书最大的意义在于，它告诉你多任务的本质是什么。并发有多种实现方式，不仅仅是线程与锁模型（多任务）一种。它会将嵌入式工程师们，从【多任务是实现并发的唯一手段】的思想禁锢中解放出来，让你开始关注在计算机和软件发展的历史长河里，出现多很多种并发模型，而线程与锁（多任务）只是非常普通的一种，让你开始意识到协程是怎么回事，线程又是什么，Actor是啥，CSP模型有是啥？
《程序员修炼之道》一书的并发的部分，从另外的角度上，阐述了Actor模型和线程与锁模型，尽管篇幅不大，却非常切中要害。
事件总线
事件总线（Event Bus）、消息总线（Message Bus）和软件总线（Software Bus）的概念，应用不多，资料也不多，很多应用，都是把它集成在软件内部，不对外开放，因此我们不太能感受到。在QP里，对这个概念也仅仅出现在很少量的文档里，一笔带过。如果想深入了解，机器人领域的小伙伴们，肯定都知道ROS，它有一个分布式消息机制，就是一个典型的分布式消息总线；物联网领域的小伙伴，可以用一下MQTT，这也是一个的分布式消息总线；如果大家对鸿蒙操作系统感兴趣，它的系统底层，就有一个分布式软总线。当然，QP的事件总线，并不是分布式的，但它山之石，可以攻玉，对其他类似技术的了解，可以加深对事件总线概念的理解。
设计模式
有很多书和资料，都在介绍设计模式，但大多针对的是C++、Java、C#等可以面向对象的语言。对于嵌入式工程师来说，设计模式的应用是陌生的。我觉得有三大原因：一是设计模式要以面向对象为基础，长期以来嵌入式应用过于简单，没有面向对象的需求，面向过程即可应对；二是嵌入式的代码规模太小，根本不需要使用设计模式来应对需求的变化，三是大家一直在讨论的23种经典设计模式，有不少并不适用于嵌入式软件，而嵌入式中，形成的很多设计模式，相对来说比较简单，没有对主流软件界形成影响。举一个例子，按键去抖动，就是一个典型的嵌入式设计模式，但很多工程师只知道这个“套路”，并没有把它抽象到设计模式的高度。
有几种嵌入式中常见的设计模式以及学习资料，列举在这里：单例模式、工厂模式、命令模式、适配器模式、状态模式、观察者模式、发布-订阅模式、状态模式、去抖动模式、黑板模式、中断模式、轮询模式、队列模式、临界区模式等等。后续会专门讲解《设计模式》。
RTC原则
要想理解RTC原则，需要了解两个前置知识，一是Actor模型对事件是怎么处理的，二是协程。
Actor模型中，每一个Actor一次只能处理一个事件。可能网友问了，难道还能处理多个事件？是的，当一个队列里的事件都在一个线程里处理的时候，它就只能一次处理的一个事件；二当处理一个队列的事件是一个线程池的时候，多个事件同时被分配了多个线程，这时可能会出现同时处理的情况。当一个Actor处理完当前事件，才能进行下一个事件的处理时，不管这个事件处理的过程会不会被其他的Actor打断，这个事件处理过程都是RTC的。RTC有很强的优势，也带来了一些坏处，我们在后续的博客里进行讨论。
当QP框架使用了QV的内核来调度时，每一个Actor作为一个调度单元，就从线程退化为了协程。协程的QP有着独特而有趣的优势，如果你的实时性要求没那么大的话（10ms的误差可以接受），而又完全不设计我非常推荐使用QV内核来进行嵌入式开发。它能让你的程序非常非常稳定可靠，这个问题我们会在后续的博客中进行详细阐述。
总结
综上所述，QP有一定的学习曲线，最关键的是把握QP的前置知识，理解QP的思维。下次博客会直接讲QP的哲学思想。
标签：QP,单片机,总线,Actor,嵌入式,状态机,面向对象,设计模式 来源： https://blog.csdn.net/moderncode/article/details/122175926