在學習LabView面向對象編程過程中，相信大家也都接觸到了Actor Framework。該框架于2010年NI Week首次公布，經過多年不斷迭代更新，逐漸成為LabVIEW中最為重要的并發開發框架。

我們將通過本期內容綜合學習Actor Framework的一些基礎知識，包括Actor的創建、方法的重寫、輔助循環的構建、Actor嵌套關系、以及接口消息的應用。讓大家對AF能有一個更深入的了解。

本文教程： Actor Framework練習—仿真線性編碼器

一、整體功能展示：

程序主體由三部分構成，分別為Business Logic、Linear Encoder、User Interface。

用戶操作Linear Encoder產生數據，分兩種形式更新到User Interface：單點實時更新、多點緩沖更新（利用隊列緩沖區溢出產生注冊事件）。最終實現的效果如下圖所示：

接下來小編將帶著大家從零開始，完成這個程序的編寫。

二、設計實現：

1.建立Actor并構造輔助循環

首先我們創建一個空白項目Simulate Linear Encoder（項目需要先保存），在我的電腦右鍵—>新建 —>操作者。

分別創建Business Logic、Linear Encoder、User Interface三個Actor。

接下來我們來重寫Actor的方法，可以重寫Actor Core構建輔助循環以實現用戶交互界面。我們可以選中Linear Encoder這個類，右鍵—>新建—>用于重寫的VI。

可以看到Actor類支持重寫的方法，構建輔助循環我們一般需要重寫：Actor Core、Pre Launch Init、Stop Core這三個VI。

如果想要在Linear Encoder的Actor Core構建用戶交互界面，就需要一個額外的輔助循環以響應前面板的事件。格外要注意的是輔助循環的停止，不然可能會無法正常退出程序。

正常程序關閉時，需要向Actor Core 發送Stop Message消息，以關閉Actor Core執行消息的循環。

我們可以利用注冊消息的形式，在Pre Launch Init中創建用戶事件，當執行Stop Core時產生注冊事件，輔助循環響應停止?，F在我們來重寫Pre Launch Init，右鍵—>用戶界面—>事件，就可以看到關于用戶事件相關API。

我們要在Pre Launch Init中創建用戶事件并將事件的輸出存到LinearEncoder的私有數據中，雙擊這個帶紅色鑰匙標識項，便可以看到類存放私有數據的地方。

創建一個Events的簇用于存放注冊事件，將其拖進類私有數據簇進行保存。

其中Stop用戶事件的引用句柄可以通過右鍵“用戶事件輸出”創建輸入控件得到。

這樣我們便可以在Pre Launch Init中將產生用戶事件的引用句柄存到類私有數據中（注意用戶事件數據類型需要命名）。

接著我們重寫Stop Core，產生用戶事件并銷毀用戶事件。

接下來便可以重寫Actor core 來搭建輔助循環。

輔助循環完成之后，便可以開始前面板用戶交互界面的搭建。

2.重構Actorcore前面板

這是Actor core前面板，我們一般情況下不需要在程序運行時顯示這些，可以隱藏這些控件或者在VI前面板中尋找一個空白的地方，放置一個水平指針滑動桿以模擬線性編碼器的位置輸出，如下圖所示：

將Linear Encoder的Actor Core的VI窗口外觀屬性更改為自定義，調用時顯示前面板（User Interface的Actor Core也需要進行設置）

3.構造傳輸數據的方法

本次范例中模擬位置數據更新到用戶界面方式有兩種形式：單點實時更新，多點緩沖更新（利用隊列緩沖區溢出產生注冊事件）。

接下來我們處理多點的緩沖數據：在Actor core中增加數值控制值改變的事件。

我們新增一個方法Add Value to Buffer.vi用于將數據存儲到隊列的緩沖區，右鍵LinearEncoder類，新建基于靜態分配模板的VI（動態分配模板的VI，子類繼承可以重寫）。

我們先在類私有數據的簇中，增加隊列引用句柄。

回到Pre Launch Init中，在初始化時創建用于存放緩沖數據的隊列，將隊列引用存放在私有數據中。隊列緩沖大小設置為100，即超出100個數據，在入隊列時會造成超時。

同樣的在Actor停止時，需要將隊列的句柄釋放，即在Stop core增加釋放隊列引用。

隊列的準備工作完成，我們回到新增的Add Value to Buffer.vi處理緩沖數據，可以通過入隊列是否超時來判斷緩沖區是否滿100個點的數據，滿足則將數據更新出去。

（此時Business Logic的接口消息還未創建，數據并未傳遞出去）

接下來我們重寫User Interface的Actor core，按上面同樣的步驟構建輔助循環。同時增加兩個用戶事件，分別用于更新單點位置數據和波形數據。

User Interface —— Pre Launch Init 程序框圖：

User Interface —— Stop core 程序框圖：

User Interface —— Actor core 程序框圖：

接著我們構建User Interface Actor core的前面板，需要波形圖用于顯示100個點的緩沖數據、數值控件顯示Current Position如下圖所示：

在事件結構中創建兩個用戶事件的響應：

接著我們去創建兩個靜態分配的VI，分別是：Update Current Position.vi和Update Graph.vi。這兩個VI用于產生用戶事件，由Business Logic 發送消息將Linear Encoder 產生的數據更新到前面板。

記得在前面板連接好輸入輸出接線端，分別在Update Current Position.vi和UpdateGraph.vi上右鍵—>操作者框架—>創建消息，LabIVEW會自動用腳本幫我們創建好操作者消息，User Interface的內容就完成了。

4.接口的應用

現在我們來處理Business Logic的部分，用戶邏輯是將Linear Encoder傳遞進來的數據更新到User Interface，我們不能直接在Linear Encoder中發送Business Logic的更新數據消息，這樣會使Linear Encoder與Business Logic產生耦合，所以我們使用接口來解耦，進行數據的傳遞。

右鍵我的電腦—>新建—>接口，命名為BusinessLogic Interface。

右鍵接口—>新建—>基于動態模板分配的VI。

分別在前面板放置數值控件、數值數組控件作為輸入端，并連接好接線端。

Position Updated.vi

Encoder Buffer Updated.vi

分別右鍵兩個方法—>操作者框架—>創建消息，為其創建消息，如下所示：

接口創建完畢，我們右鍵Business Logic類，選擇屬性為它繼承這個接口。

繼承接口后我們會發現Business Logic這個Actor斷線了，這是因為繼承接口后必須重寫接口方法。右鍵Business Logic新建—>用于重寫的VI。

可以看到增加了兩個帶星號的方法，也就是我們剛才接口里創建的兩個方法。我們按住Ctrl同時選中Actor Core.vi、Encoder Buffer Updated.vi、Position Updated.vi對這三個VI進行重寫。

首先對Actor core進行重寫，我們需要在這個Actor內啟動Linear Encoder、User Interface，并將兩個Actor的消息隊列引用，保存到Business Logic的私有數據中，以便在該Actor內可以隨時引用。

此處用的是啟動嵌套操作者函數，它會將Calling Actor與 Nested Actor操作者關聯起來，Launch Nested Actor有一個Auto-Stop默認為T，為T狀態下啟動 NestedActor會將隊列進行保存，當此Calling Actor退出時便會自動關閉其下所有的Nested Actoor。

接著我們重寫Encoder Buffer Updated.vi。

此處的兩個Send Message：

回到Linear Encoder Actor補全Business Logic傳遞數據的部分，打開Add Value to Buffer.vi ，用接口消息Send EncoderBuffer Updated.vi將數據傳遞出去。

最后打開Linear Encoder的Actor core，將Linear Encoder Position值傳遞到Add Value to Buffer.vi以及接口消息PositionUpdated.vi中。

5.創建啟動器

這樣我們的程序就編寫完畢了，可以創建一個Launcher.vi用于啟動Business Logic，驗證最終成果。

三、內容總結：

1、創建Actor，重寫Actor Method；

2、構建輔助循環，利用注冊事件關閉輔助循環；

3、學習使用接口，進行模塊間解耦；

4、了解嵌套操作者之間的啟停機制。

注意：本文中的示例程序將會放在以下百度網盤鏈接中，大家可自行下載并參考學習，注意軟件版本哦（本篇練習使用的LabVIEW版本為2020）~

審核編輯：湯梓紅