OPCUA协议： 复杂服务器C语言初步实践（回调与方法）
简介
通过第一个简单的服务器和客户端搭建，我们可以成功地将含有一个int变量的值从服务器显示到客户端上。但是从客户端如何将值赋值给服务器上面的变量？如何将服务器上的值进行刷新变化，或者与硬件信息连接呢？
初步了解OPCUA62541开源项目给定的一些接口，在此基础上完成一个带有变量和方法的对象型节点集。
细节
在基础的服务器main函数中添加一行代码：
manuallyDefinePump(server);下面实现这个函数即可。
首先创建一个Object节点:
UA_NodeId pumpId; //这个为Object的ID,接着会使用它添加变量和方法
UA_ObjectAttributes oAttr = UA_ObjectAttributes_default;
oAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "Pump");
UA_Server_addObjectNode(server, UA_NODEID_STRING(1,"Pump"),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_OBJECTSFOLDER),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_ORGANIZES),
UA_QUALIFIEDNAME(1, "Pump"),
UA_NODEID_NUMERIC(0,UA_NS0ID_BASEOBJECTTYPE),
oAttr, NULL, &pumpId);这里首先创建了一个节点和Object默认的属性实例，displayname很重要，推荐和UA_NODEID_STRING（）中的名称设置相同，防止在使用客户端读取不知道是读取哪一个的问题。
UA_Server_addObjectNode():服务器添加Object的接口。
第一个参数为服务器实例。
第二个参数为指定的节点id:id格式分为数字型（ns=1;i=1000）与字符型（ns=1;s=Pump）,还可以使用默认的UA_NODEID_NULL让服务器自己分配，本例子使用的为字符型NodeID;
第三，四个参数分别为父节点Id和类型节点id,这里暂时将Pump对象在Objects下。
第五个参数UA_QUALIFIEDNAME为浏览名称，是从客户端显示的节点名称，很重要，推荐与STRING简单一致。
第六个是typeDefinition，暂不清晰。
第七个参数为节点属性，第八个是用户自定义数据（在需要为节点对象的一些函数传递参数时使用），第九个为创建后的节点引用导出。
添加一个参数
上一节已经简单的创建使用过，这里直接代码：
UA_VariableAttributes actposAttr = UA_VariableAttributes_default;
actposAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "pos");
actposAttr.valueRank = -1;
//以上完成节点属性的基础定义，然后定义节点的值为double并可读可写
UA_Double actposValue = 0.0;
UA_Variant_setScalar(&actposAttr.value, &actposValue, &UA_TYPES[UA_TYPES_DOUBLE]);
actposAttr.accessLevel = UA_ACCESSLEVELMASK_READ|UA_ACCESSLEVELMASK_WRITE;
//单独制定节点字符型id
UA_NodeId actposNodeId = UA_NODEID_STRING(1, "pos");
//完成添加
UA_Server_addVariableNode(server, actposNodeId, pumpId,
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_HASCOMPONENT),
UA_QUALIFIEDNAME(1, "pos"),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_BASEDATAVARIABLETYPE),actposAttr, NULL, NULL);这里只简单地看一下UA_Server_addVariableNode()接口的使用方式。
参数1为服务器实例，2为节点id,3为父节点id,5为浏览名称。。
添加参数回调
double类型的pos节点创建成功之后，只是一个固定的值。只能从客户端读写值操作。
要是想在服务器上将这一个值与硬件信息相互连接，本人是使用的共享内存，如何将一个共享内存中的double类型拿出来就不说了。
如下添加上面创建的Object内一个变量节点的回调。
UA_ValueCallback callback ;
callback.onRead = beforeReadActpos0;
callback.onWrite = afterWriteTime;
UA_Server_setVariableNode_valueCallback(server, actposNodeId, callback);onRead指向的为客户端每次查看该值前服务器的操作，这里便可以将共享内存的值赋值过来。
onWrite指向的是客户端进行操作赋值之后的操作。
接着将该callback添加到指定的节点id中。
下面创建onRead指向的函数：
static void beforeReadActpos0(UA_Server* server,const UA_NodeId* sessionId, void * sessionContext,
const UA_NodeId* nodeid, void * nodeContext,const UA_NumericRange* range, const UA_DataValue * data) {
UA_Variant value;
UA_Double now = XXXXXXXXXXXXX;
UA_Variant_setScalar(&value, &now, &UA_TYPES[UA_TYPES_DOUBLE]);
UA_NodeId currentNodeId = UA_NODEID_STRING(1, "pos");
UA_Server_writeValue(server, currentNodeId, value);
}XXXXXXX所做的操作应该是共享内存中你要监控的一个double变量。
然后将值写入节点，客户端每次查看时便可以更新出共享内存的值变化。
onWrite的函数未做操作，可以自行尝试：
static void afterWriteTime(UA_Server* server,
const UA_NodeId* sessionId, void * sessionContext,const UA_NodeId* nodeId, void * nodeContext,
const UA_NumericRange* range, const UA_DataValue * data) {
}
#想要使用节点值的话：
*(UAtype *)(data->value.data) 即可获取写入节点的值两个回调函数的参数是不能改变的，除非你修改OPCUA的源码，想要添加自己的参数就要使用到之前所说的自定义数据了，在多Objects时会有讲到。
添加方法
方法method为服务器创建的方法节点，提供输入与输出数组，客户端可以直接调用服务器的方法节点，传入输入数组，服务器调用完该接口后，获取输出数组。
这里创建一个输入为3个bool,输出为一个int值的方法如下：
UA_Argument inputArgument;
UA_Argument_init(&inputArgument);
inputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "tree argu"); inputArgument.name = UA_STRING("MyBoolInput");
inputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_BOOLEAN].typeId; inputArgument.valueRank = 1; /* scalar */
//这里添加，定义输入为3个bool的数组
UA_UInt32 pInputDimension = 3;
inputArgument.arrayDimensionsSize = 1;
inputArgument.arrayDimensions = &pInputDimension;
UA_Argument outputArgument;
UA_Argument_init(&outputArgument);
outputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "power on"); outputArgument.name = UA_STRING("MyOutput");
outputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId; outputArgument.valueRank = -1; /* scalar */
UA_MethodAttributes helloAttr = UA_MethodAttributes_default;
helloAttr.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","setpos");
helloAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","setpos");
helloAttr.executable = true;
helloAttr.userExecutable = true;
UA_Server_addMethodNode(server, UA_NODEID_STRING(1,"setpos"),
pumpId, UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_HASORDEREDCOMPONENT), UA_QUALIFIEDNAME(1, "setpos"),
helloAttr, &McPower0MethodCallback,
1, &inputArgument, 1, &outputArgument, NULL, NULL);以上代码首先创建了输入数组和输出数组，接着创建方法节点。
然后创建其回调函数用于处理输入数组和返回输出数组：
static UA_StatusCode McPower0MethodCallback(UA_Server *server,
const UA_NodeId *sessionId, void *sessionHandle, const UA_NodeId *methodId, void *methodContext, const UA_NodeId *objectId, void *objectContext, size_t inputSize, const UA_Variant *input, size_t outputSize, UA_Variant *output) {
UA_Boolean *inputArray = (UA_Boolean*)input->data;
//获取输入数组
UA_LOG_INFO(UA_Log_Stdout, UA_LOGCATEGORY_SERVER, "Show: %d-%d-%d",inputArray[0],inputArray[1],inputArray[2]);
//操作
//返回输出数组
UA_Int32 tmp = (UA_Int32)XXXXXXXXXXX;
UA_Variant_setScalarCopy(output, &tmp, &UA_TYPES[UA_TYPES_INT32]);
return UA_STATUSCODE_GOOD;
}如此便完成了一个方法的添加。
提供另外一个官方文档上的例子，他上面是定义了两个参数的实现方式：
/* This work is licensed under a Creative Commons CCZero 1.0 Universal License.
* See http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ for more information. */
/**
* Adding Methods to Objects
* -------------------------
*
* An object in an OPC UA information model may contain methods similar to
* objects in a programming language. Methods are represented by a MethodNode.
* Note that several objects may reference the same MethodNode. When an object
* type is instantiated, a reference to the method is added instead of copying
* the MethodNode. Therefore, the identifier of the context object is always
* explicitly stated when a method is called.
*
* The method callback takes as input a custom data pointer attached to the
* method node, the identifier of the object from which the method is called,
* and two arrays for the input and output arguments. The input and output
* arguments are all of type :ref:`variant`. Each variant may in turn contain a
* (multi-dimensional) array or scalar of any data type.
*
* Constraints for the method arguments are defined in terms of data type, value
* rank and array dimension (similar to variable definitions). The argument
* definitions are stored in child VariableNodes of the MethodNode with the
* respective BrowseNames ``(0, "InputArguments")`` and ``(0,
* "OutputArguments")``.
*
* Example: Hello World Method
* ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
* The method takes a string scalar and returns a string scalar with "Hello "
* prepended. The type and length of the input arguments is checked internally
* by the SDK, so that we don't have to verify the arguments in the callback. */
#include "open62541.h"
#include
static UA_StatusCode
helloWorldMethodCallback(UA_Server *server,
const UA_NodeId *sessionId, void *sessionHandle,
const UA_NodeId *methodId, void *methodContext,
const UA_NodeId *objectId, void *objectContext,
size_t inputSize, const UA_Variant *input,
size_t outputSize, UA_Variant *output) {
UA_String *inputStr = (UA_String*)input->data;
UA_String tmp = UA_STRING_ALLOC("Hello ");
if(inputStr->length > 0) {
tmp.data = (UA_Byte *)UA_realloc(tmp.data, tmp.length + inputStr->length);
memcpy(&tmp.data[tmp.length], inputStr->data, inputStr->length);
tmp.length += inputStr->length;
}
UA_Variant_setScalarCopy(output, &tmp, &UA_TYPES[UA_TYPES_STRING]);
UA_String_deleteMembers(&tmp);
UA_LOG_INFO(UA_Log_Stdout, UA_LOGCATEGORY_SERVER, "Hello World was called");
return UA_STATUSCODE_GOOD;
}
static void
addHellWorldMethod(UA_Server *server) {
UA_Argument inputArgument;
UA_Argument_init(&inputArgument);
inputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "A String");
inputArgument.name = UA_STRING("MyInput");
inputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_STRING].typeId;
inputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;
UA_Argument outputArgument;
UA_Argument_init(&outputArgument);
outputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "A String");
outputArgument.name = UA_STRING("MyOutput");
outputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_STRING].typeId;
outputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;
UA_MethodAttributes helloAttr = UA_MethodAttributes_default;
helloAttr.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","Say `Hello World`");
helloAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","Hello World");
helloAttr.executable = true;
helloAttr.userExecutable = true;
UA_Server_addMethodNode(server, UA_NODEID_NUMERIC(1,62541),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_OBJECTSFOLDER),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_HASORDEREDCOMPONENT),
UA_QUALIFIEDNAME(1, "hello world"),
helloAttr, &helloWorldMethodCallback,
1, &inputArgument, 1, &outputArgument, NULL, NULL);
}
/**
* Increase Array Values Method
* ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
* The method takes an array of 5 integers and a scalar as input. It returns a
* copy of the array with every entry increased by the scalar. */
static UA_StatusCode
IncInt32ArrayMethodCallback(UA_Server *server,
const UA_NodeId *sessionId, void *sessionContext,
const UA_NodeId *methodId, void *methodContext,
const UA_NodeId *objectId, void *objectContext,
size_t inputSize, const UA_Variant *input,
size_t outputSize, UA_Variant *output) {
UA_Int32 *inputArray = (UA_Int32*)input[0].data;
UA_Int32 delta = *(UA_Int32*)input[1].data;
/* Copy the input array */
UA_StatusCode retval = UA_Variant_setArrayCopy(output, inputArray, 5,
&UA_TYPES[UA_TYPES_INT32]);
if(retval != UA_STATUSCODE_GOOD)
return retval;
/* Increate the elements */
UA_Int32 *outputArray = (UA_Int32*)output->data;
for(size_t i = 0; i < input->arrayLength; i++)
outputArray[i] = inputArray[i] + delta;
return UA_STATUSCODE_GOOD;
}
static void
addIncInt32ArrayMethod(UA_Server *server) {
/* Two input arguments */
UA_Argument inputArguments[2];
UA_Argument_init(&inputArguments[0]);
inputArguments[0].description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32[5] array");
inputArguments[0].name = UA_STRING("int32 array");
inputArguments[0].dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
inputArguments[0].valueRank = UA_VALUERANK_ONE_DIMENSION;
UA_UInt32 pInputDimension = 5;
inputArguments[0].arrayDimensionsSize = 1;
inputArguments[0].arrayDimensions = &pInputDimension;
UA_Argument_init(&inputArguments[1]);
inputArguments[1].description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32 delta");
inputArguments[1].name = UA_STRING("int32 delta");
inputArguments[1].dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
inputArguments[1].valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;
/* One output argument */
UA_Argument outputArgument;
UA_Argument_init(&outputArgument);
outputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32[5] array");
outputArgument.name = UA_STRING("each entry is incremented by the delta");
outputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
outputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_ONE_DIMENSION;
UA_UInt32 pOutputDimension = 5;
outputArgument.arrayDimensionsSize = 1;
outputArgument.arrayDimensions = &pOutputDimension;
/* Add the method node */
UA_MethodAttributes incAttr = UA_MethodAttributes_default;
incAttr.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "IncInt32ArrayValues");
incAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "IncInt32ArrayValues");
incAttr.executable = true;
incAttr.userExecutable = true;
UA_Server_addMethodNode(server, UA_NODEID_STRING(1, "IncInt32ArrayValues"),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_OBJECTSFOLDER),
UA_NODEID_NUMERIC(0, UA_NS0ID_HASCOMPONENT),
UA_QUALIFIEDNAME(1, "IncInt32ArrayValues"),
incAttr, &IncInt32ArrayMethodCallback,
2, inputArguments, 1, &outputArgument,
NULL, NULL);
}
/** It follows the main server code, making use of the above definitions. */
UA_Boolean running = true;
static void stopHandler(int sign) {
UA_LOG_INFO(UA_Log_Stdout, UA_LOGCATEGORY_SERVER, "received ctrl-c");
running = false;
}
int main(void) {
signal(SIGINT, stopHandler);
signal(SIGTERM, stopHandler);
UA_ServerConfig *config = UA_ServerConfig_new_default();
UA_Server *server = UA_Server_new(config);
addHellWorldMethod(server);
addIncInt32ArrayMethod(server);
UA_StatusCode retval = UA_Server_run(server, &running);
UA_Server_delete(server);
UA_ServerConfig_delete(config);
return (int)retval;
}