本章介绍如何使用Go语言设计基于HLA/RTI标准的聊天仿真程序，详细讲解了程序设计思路、代码实现及运行测试，展示了KY-RTI在Go语言仿真领域的应用，并演示了Go与C++、Java、Python、C#、Rust语言的互操作。

1 4.1. 概述

本章以控制台聊天程序为例，说明Go仿真成员如何调用KY-RTI提供的Go接口完成联邦创建、加入、交互类的公布与订购、发送与接收交互，以及程序退出。联邦对象模型仍使用chat.fed。与Java接口类似，Go接口中各类句柄一般用整型（int32）表示。

1 4.2. 聊天程序

14.2.1 需求分析

本项目需要实现一个类似微信群或 QQ 群的聊天功能：每个参与者发送的消息，都应能被同群中的其他人看到。程序以控制台方式运行，用户输入昵称后反复输入语句；输入exit结束。

14.2.2 项目设计

每条聊天信息应包含两项内容：聊天者昵称、聊天的一句话，这样接收者就知道是谁在发言。"聊天者昵称"用name表示，"聊天的一句话"用sentence表示，二者均为字符串。因为HLA是面向对象的，发送的数据要么采用对象类，要么采用交互类。本项目采用交互类，将name和sentence封装到名叫chat的交互类中，伪代码如下。

class chat { // 交互类

string name; // 参数

string sentence; // 参数

}

FED 中交互类片段如下。

(interactions

(class InteractionRoot reliable receive

(class chat reliable receive

(parameter name)

(parameter sentence)

)

本项目对时间没有特别要求，不需要采用HLA时间管理机制。

14.2.3 代码设计

Go聊天示例由单个源文件main.go实现，如表14.1所是。

需要特别说明：在C++中的回调服务receiveInteraction在Go中成为ReceiveInteraction；C++中的CreateFederationExecution在Go中成为CreateFederationExecution。因为Go语言要求函数名以大写字母开头。函数名首字母大写相当于"公开"（public），可以被其他包访问。首字母小写相当于"私有"（private），只能在当前包内部使用。这个大小写规则是Go语言强制规定的访问控制方式。

表14.1 Go聊天示例：main.go

Go 复制代码

1.package main
2.
3.import (
4.	"bufio"
5.	"errors"
6.	"fmt"
7.	"os"
8.	"strings"
9.	"kyrti"
10.)
11.
12.type chatFed struct {
13.	kyrti.NullFederateAmbassador
14.	hName     int32
15.	hSentence int32
16.}
17.
18.func (f *chatFed) ReceiveInteraction(_ int32, params []kyrti.HandleValuePair, _ bool, _ float64, _ string, _ kyrti.RetractionHandle) {
19.	var name, sentence string
20.	for _, p := range params {
21.		switch p.Handle {
22.		case f.hName:
23.			name = p.Value
24.		case f.hSentence:
25.			sentence = p.Value
26.		}
27.	}
28.	fmt.Printf("\n%s: %s\n", name, sentence)
29.}
30.
31.func main() {
32.	federationName := "chat"
33.	fedFile := "chat.fed"
34.
35.	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
36.	fmt.Print("Please input your name: ")
37.	federateName, _ := reader.ReadString('\n')
38.	federateName = strings.TrimSpace(federateName)
39.	if federateName == "" {
40.		federateName = "user"
41.	}
42.
43.	rti, err := kyrti.NewAmbassador()
44.	if err != nil {
45.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
46.		os.Exit(1)
47.	}
48.	defer rti.Close()
49.
50.	err = rti.CreateFederationExecution(federationName, fedFile)
51.	if err != nil {
52.		var already *kyrti.AlreadyExistsError
53.		if !errors.As(err, &already) {
54.			fmt.Fprintln(os.Stderr, "create federation:", err)
55.			os.Exit(1)
56.		}
57.	}
58.
59.	fed := &chatFed{}
60.	if _, err := rti.JoinFederationExecution(federateName, federationName, fed); err != nil {
61.		fmt.Fprintln(os.Stderr, "join:", err)
62.		os.Exit(1)
63.	}
64.
65.	hClass, err := rti.GetInteractionClassHandle("chat")
66.	if err != nil {
67.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
68.		os.Exit(1)
69.	}
70.	hName, err := rti.GetParameterHandle("name", hClass)
71.	if err != nil {
72.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
73.		os.Exit(1)
74.	}
75.	hSentence, err := rti.GetParameterHandle("sentence", hClass)
76.	if err != nil {
77.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
78.		os.Exit(1)
79.	}
80.	fed.hName = hName
81.	fed.hSentence = hSentence
82.
83.	if err := rti.PublishInteractionClass(hClass); err != nil {
84.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
85.		os.Exit(1)
86.	}
87.	if err := rti.SubscribeInteractionClass(hClass); err != nil {
88.		fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
89.		os.Exit(1)
90.	}
91.
92.	for {
93.		fmt.Print("Please input a sentence: ")
94.		line, err := reader.ReadString('\n')
95.		if err != nil {
96.			break
97.		}
98.		sz := strings.TrimRight(line, "\r\n")
99.		if sz == "exit" {
100.			break
101.		}
102.		params := []kyrti.HandleValuePair{
103.			{Handle: hName, Value: federateName},
104.			{Handle: hSentence, Value: sz},
105.		}
106.		if _, err := rti.SendInteraction(hClass, params, ""); err != nil {
107.			fmt.Fprintln(os.Stderr, "send:", err)
108.		}
109.	}
110.
111.	_ = rti.ResignFederationExecution(kyrti.DeleteObjectsAndReleaseAttributes)
112.	err = rti.DestroyFederationExecution(federationName)
113.	if err != nil {
114.		var joined *kyrti.FederatesJoinedError
115.		var missing *kyrti.DoesNotExistError
116.		if !errors.As(err, &joined) && !errors.As(err, &missing) {
117.			fmt.Fprintln(os.Stderr, "destroy:", err)
118.		}
119.	}
120.}

main.go代码说明：

12-16行：定义仿真成员大使结构体chatFed，嵌入NullFederateAmbassador，并保存交互参数name、sentence的句柄；

18-29行：实现ReceiveInteraction回调。当收到其它仿真成员发送的chat交互时，按参数句柄解析昵称与语句并输出到终端；

32-33行：设置联邦执行名称与FED文件名；

35-41行：从控制台读取仿真成员名（昵称）；若输入为空则使用默认名 user；

43-48行：创建RTI对象；若失败则退出；defer保证程序结束时关闭RTI；

50-57行：创建联邦执行；按HLA标准，通常只有第一个仿真成员能创建成功，若联邦已存在则忽略该错误并继续；

59-63行：加入联邦执行，并将仿真成员大使注册给RTI；

65-81行：获取交互类chat及其参数name、sentence的句柄，并保存到仿真成员大使中，供回调时识别参数；

83-86行：公布交互类，只有公布之后才能够向RTI发送交互；

87-90行：订购交互类，只有订购之后才能够从RTI收到其他人的聊天内容；

92-109行：循环操作，每次输入一句话，组装参数表并调用SendInteraction服务发送给RTI；当用户输入"exit"时则退出循环；

111行：退出联邦执行；

112-119行：尝试销毁联邦执行；若仍有其它仿真成员加入或联邦已不存在，则忽略相应错误。

14.2.4 编译运行

14. 2.4.1 编译

编译Go程序前需已安装 Go（建议1.22及以上），并正确设置KY-RTI环境，使Go能够解析kyrti包。在示例目录下执行：

Linux

bash 复制代码

source $RTI_HOME/env.sh
cd $RTI_HOME/apps-go/chat
go build -o chat .

Windows

Go 复制代码

call %RTI_HOME%\env.bat
cd /d %RTI_HOME%\apps-go\chat
go build -o chat.exe .

Windows 上使用Gobuild 时，通常还需准备64位MinGW的gcc供Go工具链使用；具体说明见apps-go/chat/README.txt。另外，为方便用户编译程序，在Linux下还提供了Makefile。

14. 2.4.2 测试运行

测试项目：在同一台机器上运行1个Go仿真成员、1个C++仿真成员、1个Java仿真成员、1个Python仿真成员、1个C#仿真成员、1个Rust仿真成员，验证KY-RTI聊天通信和不同语言间的互操作功能。

测试步骤：

第1步：确认RTI.rid中关闭tick开关。因为本程序没有使用tick服务，所以需要关闭tick。查看程序目录下RTI.rid，将";; UsingTickSwitch On"改为";; UsingTickSwitch Off"。

第2步：启动KY-RTI控制台RTIManager。注意bin目录中configure.rti的IP地址和端口号，要与仿真程序目录中的RTI.rid一致。6个仿真成员加入后，控制台如下图所示，与之前相比重新设计了界面并添加了更多信息。

cd $RTI_HOME/bin

./RTIManager.sh # Linux

或 RTIManager.bat # Windows

第3步：开启6个终端，依次进入apps-go/chat、apps-cpp/chat、apps-java/chat、apps-python/chat、apps-csharp/chat、apps-rust/chat，分别运行1个Go仿真成员、1个C++仿真成员、1个Java仿真成员、1个Python仿真成员、1个C#仿真成员、1个Rust仿真成员，name分别输入Go、C++、Java、Python、C#、Rust。下面各个图首先用ls命令列出该目录下的文件，可以看到为各个语言都提供了Makefile用来编译代码，也可以手工执行编译命令；之后执行聊天程序，不同语言的执行方式略有不同。