本文档首要介绍怎么运用 Python 进行面向目标编程，需求读者对 Python 语法和单片机开发具有根本了解。比较其他解说 Python 面向目标编程的博客或书本而言，本文档愈加具体、侧重于嵌入式上位机运用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图制作等为运用实例，一起运用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅览便于读者了解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

接下来，咱们将运用之前学习过的内容完结如下使命：

模仿传感器线程生成数据，经过串口协议传输给模仿主机进程；
模仿主机进程经过串口发送给传感器线程指令以获取数据，进行数据滤波和处理，并将数据传输给绘图线程；
绘图线程完结数据曲线制作和更新操作。

能够注意到，咱们之前为了论述面向目标编程的技巧，所提及的某些类和类之间的相关规划，在实践运用中并非最佳实践。此外，原先的程序代码中，为了增强读者的直观感触，咱们运用了很多的 print 句子进行输出。但是，这样的做法在程序进行并行运转时，不只会下降全体的履行功率，并且在调查终端输出时，关于多线程或多进程的运转次序也易形成混杂，使得了解变得困难。因而，咱们有必要对这部分代码进行优化调整，以进步程序的功能和可读性。

在以下代码中，咱们界说了一个 MasterProcess 主机多进程类，它承继了 Process 类，用于创立和办理主机多进程。能够看到 MasterProcess 主机多进程类直接在__ReadMasterSerial 和__WriteMasterSerial 办法中完结了串口的读写，而不像原先代码 MasterClass 类承继于 SerialClass 类。

示例代码如下：

class MasterProcess(Process):
    '''
        主机多进程类
    '''
    _# 类变量：_
    _#   START_CMD       - 敞开指令      -0_
    _#   STOP_CMD        - 封闭指令      -1_
    _#   SENDID_CMD      - 发送ID指令    -2_
    _#   SENDVALUE_CMD   - 发送数据指令   -3_
    START_CMD, STOP_CMD, SENDID_CMD, SENDVALUE_CMD = (0, 1, 2, 3)

    def __init__(self,
                 lock,
                 Queue,
                 simplequeue,
                 port:str = "COM17",
                 baudrate:int = 115200,
                 bytesize:int = serial.EIGHTBITS,
                 parity  :str = serial.PARITY_NONE,
                 stopbits:int = serial.STOPBITS_ONE):
        '''
        MasterProcess初始化函数
        :param lock: 互斥锁
        :param Queue: 行列
        :param port: 端口号
        :param baudrate: 波特率
        :param bytesize: 数据位
        :param parity: 校验位
        :param stopbits: 中止位
        '''
        self.lock               = lock
        self.Queue              = Queue
        self.simplequeue        = simplequeue
        self.dev                = serial.Serial()
        self.dev.port           = port
        self.dev.baudrate       = baudrate
        self.dev.bytesize       = bytesize
        self.dev.parity         = parity
        self.dev.stopbits       = stopbits
        _# 设置读取timeout超时时刻_
        self.dev.timeout        = 0.3
        _# 设置写入timeout超时时刻_
        self.dev.write_timeout  = 0.3
        _# 数据缓存_
        self.datalist           = []
        _# 滤波器长度_
        self.filterlength       = 3
        _# 数据处理类实例_
        self.dataprocessobj     = DateProcessClass(self.datalist,self.filterlength)
        _# Process初始化办法_
        Process.__init__(self)
    def StartMasterSerial(self):
        '''
        翻开主机串口
        :return: None
        '''
        self.dev.open()
    def StopMasterSerial(self):
        '''
        中止主机串口
        :return: None
        '''
        self.dev.close()
    def __ReadMasterSerial(self):
        '''
        读取主机串口，私有办法
        :return data[int] : 读取的数据
        '''
        _# 按行读取_
        data = self.dev.readline()
        _# 假如接纳到字节的情况下，进行处理_
        if data != b'':
            _# 收到为二进制数据_
            _# 用utf-8编码将二进制数据解码为unicode字符串_
            _# 字符串转为int类型_
            data = int(data.decode('utf-8', 'replace'))
        _# 不然，设置data为-1_
        else:
            data = -1
        return data
    def __WriteMasterSerial(self,write_data):
        '''
        写入主机串口，私有办法
        :param write_data: 写入的数据
        :return:
        '''
        _# 非堵塞办法写入_
        self.dev.write(write_data.encode())
        _# 输出换行符_
        _# write的输入参数有必要是bytes格局_
        _# 字符串数据需求encode()函数将其编码为二进制数据，然后才能够顺畅发送_
        _# \r\n表明换行回车_
        self.dev.write('\r\n'.encode())
    def RecvSensorID(self):
        '''
        读取传感器ID
        :return sensorid[int] : 读取的传感器id号
        '''
        sensorid = self.__ReadMasterSerial()
        return sensorid
    def RecvSensorValue(self):
        '''
        读取传感器数据值
        :return data[int] : 读取的传感器数据
        '''
        data = self.__ReadMasterSerial()
        return data
    def SendSensorCMD(self,cmd):
        '''
        主机发送指令
        :param cmd : MasterProcess中的类变量
        :return: None
        '''
        self.__WriteMasterSerial(str(cmd))

一起，咱们在其间界说了一个 run 办法，这个办法在多进程发动后被调用。在这个办法中，首要翻开串口，然后发送获取 ID 的指令，接纳传感器的 ID 号。然后进入一个无限循环，每 9 次循环，核算一次最大值和最小值，并打印出来。然后发送获取数据的指令，接纳传感器的数据，将数据放入行列和列表中，然后对数据进行滤波处理，将滤波后的数据放入另一个行列。最终，打印出接纳到的传感器数据，并让当时进程休眠 0.5 秒。

示例代码如下：

def run(self):
        '''
        多进程start后运转的办法
        :return: None
        '''
        _# 运转计数变量_
        count = 0
        _# 文件保存索引计数变量_
        index = 0
        _# 翻开串口_
        self.StartMasterSerial()
        self.lock.acquire()
        print(" Master Process Started ")
        self.lock.release()

        _# 发送获取ID指令_
        self.SendSensorCMD(self.SENDID_CMD)
        _# 获取传感器ID号_
        id = self.RecvSensorID()

        self.lock.acquire()
        print(" Recv Sensor ID : ", id)
        self.lock.release()

        while True:
            if count == 9:
                maxvalue = self.dataprocessobj.DateCalMax()
                minvalue = self.dataprocessobj.DateCalMin()
                self.lock.acquire()
                print("----------------------------------")
                print("Max Value: ", maxvalue)
                print("Min Value: ", minvalue)
                print("----------------------------------")
                self.lock.release()
                count = 0
            else:
                count = count + 1

            _# 发送获取数据指令_
            self.SendSensorCMD(self.SENDVALUE_CMD)

            self.lock.acquire()
            print("Master Send SENDVALUE_CMD")
            self.lock.release()

            _# 接纳传感器数据值_
            data = self.RecvSensorValue()
            self.Queue.put(data)

            self.datalist.append(data)
            filterdata,filterdatalist = self.dataprocessobj.DateFilter()