通信过程中的编码与解码

在本文中，我们将详细探讨分布式系统中通信过程中信息的编码与解码概念。

在通信过程中，编码与解码的作用：

所谓“编码”，指的是“用于将信息从一种系统转换为另一种系统的代码”。这些代码的真正含义，是通过一系列字符、符号或标识来表示的。根据John Fiske的说法，编码不仅包括用于指导如何以及何时使用这些信号的规则，还包括了如何将这些信号组合在一起以构建更复杂的消息的方式。下图清晰地展示了有效的沟通过程。

在上述过程中，编码器或信息源为消息、想法或信息赋予了结构。 信息在个体脑海中被正确地编码后，再被传输到目的地或接收者手中。 然后，接收者会根据自己的先前经验来解读这条信息。 因此，没有源头的话，就无法进行任何交流。 因此，这是最重要的因素。 不过，内容必须非常简洁明了，以便接收者能够理解所传达的信息。

可以观察到，这种沟通过程实际上是持续不断的。因为一方负责编码信息，而另一方则负责解码信息，所以这种沟通过程永远没有结束的迹象。

解码过程指的是，解码器根据自身的经验和认知能力，对由发送方所编码的信息进行解码或解释的过程。 这条信息保持得非常简洁明了。 因此，解码器能够快速且轻松地解码接收到的消息，并将其发送回源端。 换句话说，我们可以说，这种沟通过程是易于理解的。因为接收者能够轻松理解那些简单明了的信息，并且会利用自己的各种感官来解读发送者所传达的信息。 “解码”是表示接收方或目标设备的技术术语。

这条信息必须清晰、真实且有意义。同时，信息的表达方式也 harus确保听众、读者和观众不会误解其含义和目的。

在通信过程中，为什么要进行编码和解码呢？

消息中的数据应该对接收过程有所帮助。在将数据从发送进程的地址空间传输到接收进程的地址空间时，需要保持程序对象的完整性。不过，在异构系统中这种情况并不成立，因为发送和接收进程是在具有不同架构的机器上进行的。在同类系统中，由于以下原因，这种情况同样具有挑战性：

• 当绝对指针的值从一个进程的内存空间转移到另一个进程的内存空间时，该指针的值就会失去其意义。因此，那些使用绝对指针值的软件对象无法以原始形式被传输，它们必须以另一种方式来表示。
• 所占的存储空间大小会因不同的程序对象而有所不同。为了具有实际意义，一条消息通常应包含多种类型的程序对象，比如可变长度的字符字符串、长整数、小型整数等等。在这种情况下，接收方必须能够确定消息缓冲区中存储了哪种类型的程序对象，同时还需要了解每个程序对象所占用的空间，这样才能确保消息对接收方来说是有意义的。

由于这些问题，通信过程中的编码与解码过程就不得不继续进行下去了。 消息缓冲区用于在程序对象被转换为适合传输的流格式之后，存储这些对象。 消息数据的编码，指的是在发送方进行的这种转换过程。 在接收端，接收到的消息必须先从流式形式转换回原始的编程对象，之后才能被进一步处理。 因此，解码指的是接收方根据消息数据来重建程序对象的过程。

用于编码和解码消息数据的表示方法：

“带标签的”与“不带标签的”，这两种方式分别用于编码和解码消息数据。

• 标记表示法：在这里，编码是依据每个程序对象的类型及其值来进行的。在这种表示方式下，编码后的数据格式能够很好地描述自身的结构，这有助于接收方以这种方式来识别消息中每个程序对象的类型。
• 未标记表示方式：在未经标记的情况下，消息数据仅包含程序对象，而不包含关于每个程序对象的类型的信息。在这种表示方式下，接收进程必须提前了解如何解码传入的数据，因为编码后的数据格式本身无法描述其结构。