Golang 中使用 eCAL 进行并发事件处理的嵌入式脚本语言插件

eCAL (Efficient Communication Abstraction Layer) 是一个开源的中间件，专为高性能分布式系统设计。在 Golang 中使用 eCAL 可以很好地支持并发事件处理，虽然 eCAL 本身不是一个脚本语言，但我们可以结合 Golang 的插件系统和脚本引擎来实现类似功能。

eCAL 简介

eCAL 提供了发布/订阅模式的消息传递，支持多种语言包括 C++, C#, Python 和 Go。它的主要特点包括：

• 低延迟进程间通信
• 支持多播和共享内存传输
• 自动服务发现
• 支持多种序列化格式

在 Golang 中使用 eCAL

首先需要安装 eCAL 的 Go 绑定：

go get github.com/continental/ecal-go

基本使用示例

1. 发布者示例

package main

import (
	"fmt"
	"time"
	"github.com/continental/ecal-go"
)

func main() {
	// 初始化 eCAL
	ecal.Initialize([]string{}, "Go Publisher")
	defer ecal.Finalize()

	// 设置进程状态
	ecal.SetProcessState(1, 1, "I feel good")

	// 创建发布者
	pub, err := ecal.NewPublisher("topic1", "base", "string", 1)
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to create publisher:", err)
		return
	}
	defer pub.Destroy()

	// 发布消息
	count := 0
	for ecal.Ok() {
		msg := fmt.Sprintf("Hello eCAL %d", count)
		err := pub.Send([]byte(msg), -1)
		if err != nil {
			fmt.Println("Failed to send message:", err)
		} else {
			fmt.Println("Sent:", msg)
		}
		count++
		time.Sleep(500 * time.Millisecond)
	}
}

2. 订阅者示例

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/continental/ecal-go"
)

func main() {
	// 初始化 eCAL
	ecal.Initialize([]string{}, "Go Subscriber")
	defer ecal.Finalize()

	// 创建订阅者
	sub, err := ecal.NewSubscriber("topic1", "base", "string")
	if err != nil {
		fmt.Println("Failed to create subscriber:", err)
		return
	}
	defer sub.Destroy()

	// 设置接收回调
	sub.SetCallback(func(topicName string, msg *ecal.ReceivedMessageData) {
		fmt.Printf("Received on %s: %s\n", topicName, string(msg.Payload))
	})

	// 保持运行
	for ecal.Ok() {
		// 主线程可以在这里做其他工作
		// 或者只是 sleep
		ecal.SleepMS(100)
	}
}

结合脚本引擎实现插件系统

要实现嵌入式脚本语言插件，可以结合 Go 的插件系统和脚本引擎如 goja (JavaScript) 或 gopher-lua (Lua)。以下是使用 goja 的示例：

1. 安装 goja

go get github.com/dop251/goja

2. 脚本插件系统示例

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/continental/ecal-go"
	"github.com/dop251/goja"
	"sync"
)

// ScriptPlugin 表示一个脚本插件
type ScriptPlugin struct {
	vm     *goja.Runtime
	cancel chan struct{}
	wg     sync.WaitGroup
}

// NewScriptPlugin 创建新的脚本插件
func NewScriptPlugin(script string) (*ScriptPlugin, error) {
	vm := goja.New()
	plugin := &ScriptPlugin{
		vm:     vm,
		cancel: make(chan struct{}),
	}

	// 注册 eCAL 相关函数到 VM
	vm.Set("ecalPublish", func(topic, msg string) {
		pub, _ := ecal.NewPublisher(topic, "base", "string", 1)
		defer pub.Destroy()
		pub.Send([]byte(msg), -1)
	})

	// 执行脚本
	_, err := vm.RunString(script)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	return plugin, nil
}

// Run 运行插件
func (p *ScriptPlugin) Run() {
	p.wg.Add(1)
	go func() {
		defer p.wg.Done()
		for {
			select {
			case <-p.cancel:
				return
			default:
				// 调用脚本中的 main 函数
				if fn, ok := goja.AssertFunction(p.vm.Get("main")); ok {
					fn(goja.Undefined())
				}
			}
		}
	}()
}

// Stop 停止插件
func (p *ScriptPlugin) Stop() {
	close(p.cancel)
	p.wg.Wait()
}

func main() {
	// 初始化 eCAL
	ecal.Initialize([]string{}, "Script Plugin Host")
	defer ecal.Finalize()

	// 示例脚本
	script := `
		let count = 0;
		function main() {
			ecalPublish("script_topic", "Message from script " + count++);
		}
	`

	// 创建并运行插件
	plugin, err := NewScriptPlugin(script)
	if err != nil {
		fmt.Println("Error creating plugin:", err)
		return
	}
	defer plugin.Stop()

	plugin.Run()

	// 创建订阅者来验证
	sub, _ := ecal.NewSubscriber("script_topic", "base", "string")
	defer sub.Destroy()
	sub.SetCallback(func(topic string, msg *ecal.ReceivedMessageData) {
		fmt.Println("Received:", string(msg.Payload))
	})

	// 主循环
	for ecal.Ok() {
		ecal.SleepMS(500)
	}
}

并发事件处理

eCAL 本身支持并发，Go 的 goroutine 也能很好地处理并发事件。以下是并发处理多个订阅的示例：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"github.com/continental/ecal-go"
)

func main() {
	ecal.Initialize([]string{}, "Concurrent Subscriber")
	defer ecal.Finalize()

	var wg sync.WaitGroup
	topics := []string{"topic1", "topic2", "topic3"}

	for _, topic := range topics {
		wg.Add(1)
		go func(t string) {
			defer wg.Done()
			
			sub, err := ecal.NewSubscriber(t, "base", "string")
			if err != nil {
				fmt.Printf("Error creating subscriber for %s: %v\n", t, err)
				return
			}
			defer sub.Destroy()

			sub.SetCallback(func(topicName string, msg *ecal.ReceivedMessageData) {
				fmt.Printf("[%s] Received: %s\n", topicName, string(msg.Payload))
			})

			for ecal.Ok() {
				ecal.SleepMS(100)
			}
		}(topic)
	}

	wg.Wait()
}

总结

通过结合 eCAL 和 Go 的并发特性，可以构建高效的分布式事件处理系统。嵌入脚本语言插件可以提供动态扩展能力，而 Go 的 goroutine 和 channel 可以很好地管理并发事件流。

这种架构适用于需要高性能、分布式处理，同时又需要灵活性的场景，如物联网数据处理、实时分析系统等。