数据文件管理系统、方法、计算机设备和计算机可读存储介质

技术领域

本申请属于工业控制中嵌入式系统的信息处理技术领域，具体涉及一种数据文件管理系统、方法、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

嵌入式设备是集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统，具有专用型强、体积小、实时性好、可靠性高、功耗低等特点，广泛应用于工业控制领域。嵌入式设备常采用结构化存储的数据文件实现设备数据导入导出的目的。设备数据文件按具体用途一般可分为配置类数据文件和记录类数据文件。配置类数据文件一般由设备配套的工具软件形成并导入设备，配置类数据文件用于定义设备的功能逻辑组合以及信号属性信息满足实际应用场景的设备定制化需求。记录类数据文件一般由嵌入式设备自身更新形成并从设备导出，用于存储设备信号的实时及历史数据信息满足设备状态监视及功能行为分析需求。

嵌入式设备用户和系统软件对于数据文件的存储模式存在不同的要求，前者常期望数据文件的可读性和表达多样性，但存储占比高且处理复杂，以分组信息文本为代表，后者更注重数据文件的存储占比低及处理便捷，但可读性较差且不易调整，以结构化二进制数据为代表。嵌入式设备针对数据文件需求设计实现方案时仅能侧重于满足用户方或系统软件单方面要求而无法兼顾。此外，由于嵌入式设备一般需为每种数据文件设计专用的处理软件模块并安排对应的存储区域，当设备管理的数据文件种类较多，并存在异类文件内容高度重复仅存储格式差异较大的情况时，常规管理方案无疑会造成嵌入式系统处理及存储资源的低效使用。

发明内容

发明目的：本申请提供一种数据文件管理系统、方法、计算机设备和计算机可读存储介质，能满足可读性及多样化表述的应用需求，同时兼顾设备系统软件降低文件存储占比及提高处理便捷性的内在要求。

技术方案：本申请提供一种数据文件管理系统，包括：人机单元，所述人机单元用于接收导入请求信号、导出请求信号和第一存储模式的数据文件；存取单元，所述存取单元用于保存和读取第二存储模式的数据文件；转换单元，所述转换单元用于获取所述人机单元的导入请求信号，并输入第一存储模式的数据文件，且对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，以输出第二存储模式的数据文件并保存至所述存取单元；且所述转换单元用于获取所述人机单元的导出请求信号，并提取所述存取单元的第二存储模式的数据文件，且对第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，以输出第一存储模式的数据文件，所述人机单元导出第一存储模式的数据文件。

在一些实施例中，还包括模式信息库，所述转换单元用于依据所述模式信息库将第一存储模式的数据文件转换为第二存储模式的数据文件；所述转换单元用于依据所述模式信息库将第二存储模式的数据文件转换为第一存储模式的数据文件。

在一些实施例中，所述模式信息库包括数据文件的模式结构定义、校核规则、第二存储模式与第一存储模式之间的数据映射关系。

在一些实施例中，还包括：压缩解压单元，所述压缩解压单元用于在数据文件的存储模式转换前，对第一存储模式的数据文件或第二存储模式的数据文件解压处理；所述压缩解压单元用于在数据文件的存储模式转换后，对第二存储模式的数据文件压缩处理后保存至所述存取单元，对第一存储模式的数据文件压缩处理后导出。

在一些实施例中，还包括：加密解密单元，所述加密解密单元用于在数据文件的存储模式转换前，对第一存储模式的数据文件或第二存储模式的数据文件解密处理；所述加密解密单元用于在数据文件的存储模式转换后，对第二存储模式的数据文件加密处理后保存至所述存取单元，对第一存储模式的数据文件加密处理后导出。

在一些实施例中，还包括校验单元，所述校验单元用于在数据文件的存储模式转换前，执行文件结构及数值的校验处理。

在一些实施例中，所述转换单元用于对第一存储模式的数据文件解析处理以获取第一存储模式的子数据块，并将第一存储模式的子数据块转换为第二存储模式的子数据块，且所述转换单元用于将第二存储模式的子数据块重组为第二存储模式的数据文件。

在一些实施例中，所述第二存储模式为二进制存储模式，所述第一存储模式为文本存储模式。

在一些实施例中，还包括应用单元，数据文件包括配置类数据文件和记录类数据文件，所述应用单元用于读取配置类数据文件；且所述应用单元用于更新记录类数据文件。

本申请还提供一种数据文件管理方法，包括以下步骤：

(1)获取导入请求信号，输入第一存储模式的数据文件，对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第二存储模式的数据文件并保存；

(2)获取导出请求信号，提取第二存储模式的数据文件，对第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第一存储模式的数据文件后导出。

本申请还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。

有益效果：与现有技术相比，本申请的数据文件管理系统，包括：人机单元，人机单元用于接收导入请求信号、导出请求信号和第一存储模式的数据文件；存取单元，存取单元用于保存和读取第二存储模式的数据文件；转换单元，转换单元用于获取导入请求信号，输入第一存储模式的数据文件，对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第二存储模式的数据文件并保存至存取单元；且转换单元用于获取导出请求信号，提取第二存储模式的数据文件，对第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第一存储模式的数据文件，人机单元导出第一存储模式的数据文件。可以理解的是，本申请的数据文件管理系统可以实现满足可读性及多样性表述的具体应用需求，同时兼顾降低文件存储的占比，且提高处理便捷性的要求，能够有效提升嵌入式设备的使用效率。

与现有技术相比，本发明提供的数据文件管理方法，包括步骤：获取导入请求信号，输入第一存储模式的数据文件，对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第二存储模式的数据文件并保存；获取导出请求信号，提取第二存储模式的数据文件，对第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第一存储模式的数据文件后导出。可以理解的是，当多类数据文件仅存储方式不同但实际内容相同时，应用该数据文件管理方法，可提供人机单元的多模式数据文件与存取单元的单模式数据文件的相互转换，能在高度复用存储数据的基础上实现导入导出数据文件格式的多样化呈现，满足嵌入式设备相关的配置及记录文件应用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例的数据文件管理方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的数据文件管理设备的结构示意图；

图3为本申请实施例的数据文件的模式转换示意图；

图4为本申请实施例的多子数据块文件的模式转换示意图。

附图标记，100-人机单元；200-转换单元；300-存取单元；400-模式信息库；500-压缩解压单元；600-加密解密单元；700-校核单元；800-应用单元；900-存储单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。

请参阅图1，本申请提供一种数据文件管理设备，具体为嵌入式系统的数据文件管理设备，数据文件管理设备与控制现场设备连接，数据文件管理设备包括：人机单元100、存取单元300、转换单元200、模式信息库400、压缩解压单元500、加密解密单元600、校验单元700、应用单元800和存储单元900。

在设备导入数据文件的阶段，人机单元100用于接收第一存储模式的数据文件，并用于向转换单元200发送模式转换请求信号；转换单元200用于接收人机单元100发送的导入请求信号，对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，以输出第二存储模式的数据文件；存取单元300用于存储转换单元200输出的第二存储模式的数据文件。

在设备导出数据文件的阶段，存取单元300用于读取第二存储模式的数据文件，并提供第二存储模式的数据文件至转换单元200；转换单元200用于将存取单元300提供的第二存储模式的数据文件转换为第一存储模式的数据文件；人机单元100用于接收转换单元200重组的第一存储模式的数据文件。

在设备导入或导出数据文件的阶段，转换单元200用于基于模式信息库400进行数据文件的存储模式转换。即，在设备导入数据文件的阶段，转换单元200依据模式信息库400将第一存储模式的数据文件转换为第二存储模式的数据文件；在设备导出数据文件的阶段，转换单元200依据模式信息库400将第二存储模式的数据文件转换为第一存储模式的数据文件。存取单元300基于存储介质实现第二存储模式的数据文件的存储管理。

模式信息库400包括数据文件存储模式的结构定义、校核规则以及存储模式之间的数据映射关系，模式信息库400支持更新库内容。即，模式信息库400用于提供转换单元200所需的模式信息及数据映射表。

在一些实施例中，数据文件管理系统还包括预设存储单元900，预设存储单元900用于保存第二存储模式的数据文件，存取单元300用于读取预设存储单元900内的第二存储模式的数据文件，存取单元300还用于保存第二存储模式的数据文件至预设存储单元900内。

在一些实施例中，压缩解压单元500用于提供数据文件的存储模式转换前的解压处理，及数据文件的存储模式转换后的压缩处理；加密解密单元600用于提供数据文件的存储模式转换前的解压处理，及数据文件的存储模式转换后的加密处理。

具体地，压缩解压单元500用于在数据文件的存储模式转换前，对第一存储模式的数据文件或第二存储模式的数据文件进行解压处理；且压缩解压单元500用于在数据文件的存储模式转换后，对第二存储模式的数据文件压缩处理后保存，对第一存储模式的数据文件压缩处理后导出。

加密解密单元600用于在数据文件的存储模式转换前，对第一存储模式的数据文件或第二存储模式的数据文件解密处理；加密解密单元600用于在数据文件的存储模式转换后，对第二存储模式的数据文件加密处理后保存，对第一存储模式的数据文件加密处理后导出。

校验单元700用于提供数据文件结构及数值的校验处理。

在一些实施例中，数据文件包括多个子数据块，每一子数据块使用相同或不同的存储模式，其中，本申请的数据文件管理设备能够支持多个子数据块的存储模式的单独、汇总及分解转换。

转换单元200用于对第一存储模式的数据文件解析处理以获取第一存储模式的子数据块，用于将第一存储模式的子数据块转换为第二存储模式的子数据块，并用于将第二存储模式的子数据块重组为第二存储模式的数据文件。

在本申请中，第二存储模式为二进制存储模式；第一存储模式为文本存储模式；数据文件包括配置类数据文件和记录类数据文件。

多类数据文件用于满足不同的功能用途，当数据文件具备结构化存储模式且需要兼顾不同模式存储要求时，被纳入管理的数据文件至少具备两种存储模式，如文本存储模式及二进制存储模式。

应用单元800用于读取配置类数据文件，完成设备应用功能配置；应用单元800用于更新记录类数据文件，以实现设备运行状态监视。

本申请的数据文件管理设备，通过转换单元200对设备导入的第一存储模式的数据文件进行转换重组为第二存储模式的数据文件并保存，利用转换单元200将第二存储模式的数据文件进行转换重组为第一存储模式的数据文件并导出设备，能够满足数据文件可读性及多样性表达的具体应用需求，同时兼顾设备系统软件降低文件存储占比，提高处理便捷性的要求，从而能够有效提升数据文件管理设备的使用效率。

本申请还提供一种数据文件管理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)获取导入请求信号，输入第一存储模式的数据文件，对所述第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第二存储模式的数据文件并保存；

(2)获取导出请求信号，提取所述第二存储模式的数据文件，对所述第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出所述第一存储模式的数据文件后导出。

在步骤(1)中，人机单元100接收设备的导入请求信号，并接收第一存储模式的数据文件，且人机单元100通知转换单元200对第一存储模式的数据文件进行处理；转换单元200基于模式信息库400对第一存储模式的数据文件进行解析、转换并重组为第二存储模式的数据文件；存取单元300将第二存储模式的数据文件保存至预设存储区域即存储单元900。

在步骤(2)中，人机单元100接收到外部导出数据文件的请求信号，并通知转换单元200进行处理；转换单元200经存取单元300从预设存储区域获取第二存储模式的数据文件；转换单元200基于模式信息库400对第二存储模式的数据文件进行解析、转换并重组为第一存储模式的数据文件，且转换单元200通知人机单元100；人机单元100将第一存储模式的数据文件送出至请求方。

在步骤(1)和步骤(2)中，第一存储模式的数据文件为文本存储模式的数据文件，第二存储模式的数据文件为二进制存储模式的文件。

需要说明的是，由于嵌入式设备常需要管理多类数据文件，用于满足不同的功能用途，当数据文件具备结构化存储模式且需要兼顾不同模式存储要求时，可以应用该数据文件管理方法，实现对数据文件的优化管理。被纳入管理的数据文件至少具备两种存储模式，如文本存储模式及二进制存储模式。每类数据文件的导入过程可执行步骤(1)，数据文件的导出流程可执行步骤(2)。

嵌入式设备经人机单元100导入导出的数据文件可以采用文本存储模式，满足可读性或具体设备规范的定义需求；转换单元200可以实现数据文件从文本存储模式与二进制存储模式的双向转换；模式信息库400提供转换单元200所需的模式信息及数据映射表，模式信息库400的校核规则可以为校核单元700提供判断依据；存取单元300基于存储介质实现二进制存储模式的数据文件的存储管理，满足设备系统软件降低存储的占比，提升处理效率的内在要求；压缩解压单元500可为数据文件模式转换前提供可能所需的解压处理，且为模式转换后提供可能所需的压缩处理；加密解密单元600可为数据文件模式转换前提供可能所需的解密处理，且为模式转换后提供可能所需的加密处理，以满足某些数据文件管理的特殊要求。当多类数据文件仅存储格式不同但实际内容相同时，应用该数据文件管理方法可提供人机单元100的多模式数据文件与存取单元300的单模式数据文件的相互转换，能在高度复用存储数据的基础上实现导入导出数据文件格式的多样化呈现，满足嵌入式设备相关的配置及记录文件应用需求。

在一些实施例中，当数据文件内容比较复杂时，还包括将数据文件拆分为多个子数据块，转换单元200支持多个子数据块存储模式的单独、汇总及分解转换。

转换单元200用于对第一存储模式的数据文件解析处理以获取第一存储模式的子数据块，用于将第一存储模式的子数据块转换为第二存储模式的子数据块，并用于将第二存储模式的子数据块重组为第二存储模式的数据文件。

如图4所示，转换单元200输入数据文件分解的第一存储模式的子数据块记为SD1～SDn，即第一存储模式的子数据块的存储格式记为存储模式SM1～SMn。转换单元200输出数据文件分解的第二存储模式的子数据块记为DD1～DDm，即第二存储模式的子数据块的存储格式记为存储模式DM1～DMm。转换单元200基于模式信息库400匹配存储模式SM1～SMn执行输入数据文件的解析处理获取第一存储模式的子数据块SD1～SDn的具体内容，然后通过模式间的数据映射表实现输入第一存储模式的子数据块SD1～SDn到输出第二存储模式的子数据块DD1～DDm的转换处理，然后将第二存储模式的子数据块DD1～DDm匹配存储模式DM1～DMm重组形成输出数据文件。

通过上述流程完成复杂数据文件的模式转换过程。多子数据块的划分策略还可帮助实现涉及数据文件管理的兼容性升级，当输入或输出数据文件局部内容或其存储模式发生变化时，可以将原有文件不变的内容部分看做一个子数据块及对应的存储模式，并将原有文件变动包括新增、删除或修改的内容部分看做为一个新的子数据块及对应的新存储模式，采用如图4所示的多子数据块转换流程实现新版数据文件变动内容的适应处理同时尽量保留数据文件不变内容的处理机制。

本申请还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。

本申请的数据文件管理系统，包括：人机单元100，人机单元100用于接收导入请求信号、导出请求信号和第一存储模式的数据文件；存取单元300，存取单元用于保存和读取第二存储模式的数据文件；转换单元200，转换单元200用于获取导入请求信号，输入第一存储模式的数据文件，对第一存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第二存储模式的数据文件并保存至存取单元；且转换单元200用于获取导出请求信号，提取第二存储模式的数据文件，对第二存储模式的数据文件进行存储模式转换，输出第一存储模式的数据文件，人机单元100导出第一存储模式的数据文件。该数据文件管理系统可以实现满足可读性及多样性表述的具体应用需求，同时兼顾降低文件存储的占比，且提高处理便捷性的要求，能够有效提升嵌入式设备的使用效率。

本申请的数据文件管理方法，可提供人机单元100的多模式数据文件与存取单元300的单模式数据文件的相互转换，能在高度复用存储数据的基础上实现导入导出数据文件格式的多样化呈现，满足嵌入式设备相关的配置及记录文件应用需求。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种数据文件管理系统、方法、计算机设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。