LabVIEW程序设计模式(五)—生产者/消费者模式(3)

简单而言，动态调用指的是通过程序控制另外一个程序的运行、停止、赋值和获取值等。LabVIEW提供了多种动态调用的方式，从底层而言是通过VI Server技术实现的。
图 31所示为LabVIEW中的Application Control选板，动态调用所使用的节点都位于这个选板。当调用一个在硬盘、内存甚至是网络路径上的vi时，首先要使用Open VI Reference以将该VI载入内存并获取VI的“句柄（Reference）”；然后再使用该句柄进行其它的控制操作；最后再关闭该VI的句柄避免内存泄漏，这就完成了一次对VI的调用。


图 31 Application Control选板
图 32是一个动态调用的具体实现代码，首先使用Open VI Reference获取被动态调用VI的Reference（例子中是C:average.vi）；再使用Call By Reference Node节电动态运行该VI；最后关闭VI的Reference。在使用Call By Reference Node时需要事先指定被调用VI的输入输出接口，也就是说这种动态调用的前提是必须知道被调用VI的输入输出接口，否则无法进行动态调用。


图 32 VI的动态调用
Open VI Reference的路径输入是一个多态的输入口，也可以使用String输入，如图 33所示。此时被调用的VI必须在内存中，且输入的是被调用VI的文件名。值得一提的是这种“文件名”调用方式在可执行程序中是无法被调用的，因此建议最好采用路径的调用方式。


图 33 Open VI Reference的多态性

本例将使用LabVIEW的动态调用方式实现斐波那契数列（Fibonacci数列）。斐波那契数列指的是这样一个数列：1，1，2，3，5，8，13，21…… 这个数列从第三项开始，每一项都等于前两项之和。在数学上表述为：f(n)=f(n-1)+f(n-2)，其中n>=3，f(1)=f(2)=1。

显然这是一个比较熟悉的递归调用，但是在LabVIEW中似乎很难实现。由于LabVIEW不允许同名的VI同时在内存中，因此一个VI是无法VI调用本身的。但是，通过VI的可重入技术和动态调用技术却可以实现VI的递归调用。
图 34所示为Fibonacci数列在LabVIEW中递归的实现方式。case结构有两个分支，当n<=2时直接输出f(n)=1；当n>=3时，输出f(n)=f(n-1)+f(n-2)。此时需要把VI设置为可重入状态。


图 34 Fibonacci数列

同理我们也可以使用这种递归的方式实现f(n)=n!的算法，从数学上可以写作f(n)=n*f(n-1)，其中n>=1，f(0)=1。具体的实例将不再详述。此外，递归算法的效率比较低，在实际应用中应谨慎使用。

打开Highlight工具，在Call By Reference Node运行时，程序是处于等待状态的，只有被调用的VI运行完毕，主程序才会继续执行。这似乎无法解决在本节开头提到的问题，那么是否存在一种动态调用方式使被调用的VI与主VI之间分别独立运行呢？答案是肯定的。
VI本身是有很多的属性和方法的，如图 35所示。使用这些方法就可以动态控制VI的运行、停止和赋值，各个属性节点和方法的具体含义见LabVIEW的帮助文档。使用这种方式动态调用VI时，并不需要知道VI的输入输出接口。


图 35 VI Method
图 36是该使用“属性节点和方法”实现动态调用的一个实例。在大多数应用程序启动时会显示一个启动画面用来显示版权、开发单位、软件版本等信息，等待2秒之后关闭启动界面并启动应用程序主界面。图中使用了动态调用的方式启动主程序（Main.vi）并使主程序独立运行，首先运行程序后设置2秒钟的延时；其次，将启动画面的界面设置为“隐藏”（并没有退出内存，只是隐藏了前面板），并且使用Open VI Reference获取VI的句柄；然后使用FP.Open属性打开主程序的前面板（只是打开了前面板并没有运行）；使用Run VI方法运行主程序，将Wait Until Done设置为false，这样就可以保证被调用VI的独立运行；最后，关闭当前VI的前面板。


图 36 VI的动态调用
通过Highlight工具看出该VI的运行是独立的，并没有等待Main.vi运行结束才继续执行。