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VLink 是面向自动驾驶与具身智能的高性能 C++17 通信中间件，定位为 ROS 2 的全场景替代方案。它以一套类型安全的统一 API 覆盖进程内、共享内存、车载以太网与跨机网络的全部通信需求，使通信后端的更换退化为一次 URL 前缀的修改，而业务代码不随之改动。

当前版本支持 12 种传输后端、14 种序列化格式、3 种通信模型与 6 个核心原语，并提供安全加密、录制回放、服务发现、9 个 CLI 工具及 Foxglove / Rerun 可视化桥接。

🧩 核心抽象：URL 即通信契约

VLink 的全部设计围绕一个中心抽象：一次通信由"通信模型 + URL + 核心方法"三要素确定，后端是 URL 前缀的实现细节，对业务逻辑不可见。

<scheme>://<topic_name>[?参数]

scheme 决定后端，更换后端只需更换前缀，业务代码不变：

vlink::Publisher<Imu> pub("intra://sensor/imu");  // 进程内
vlink::Publisher<Imu> pub("shm://sensor/imu");    // 同机零拷贝
vlink::Publisher<Imu> pub("dds://sensor/imu");    // 跨机网络

由此得到三项工程收益：业务逻辑与传输实现解耦；用 intra:// 即可在单进程内完成端到端测试；部署拓扑由配置而非源码决定。

📡 通信模型

VLink 提供三种通信模型，对应六个核心原语，按通信语义选择，与后端无关。

事件 Event —— 发布 / 订阅

vlink::Publisher<Imu> publisher("dds://sensor/imu");
publisher.publish(msg);
 
vlink::Subscriber<Imu> subscriber("dds://sensor/imu");
subscriber.listen([](const Imu& msg) { process(msg); });

方法 Method —— 请求 / 响应

vlink::Server<Req, Resp> server("dds://calc/add");
server.listen([](const Req& req, Resp& resp) { resp.set_sum(req.left() + req.right()); });
 
vlink::Client<Req, Resp> client("dds://calc/add");
if (auto resp = client.invoke(req, std::chrono::seconds(3))) { use(*resp); }

字段 Field —— 状态同步

vlink::Setter<Status> setter("shm://vehicle/status");
setter.set(status);
 
vlink::Getter<Status> getter("shm://vehicle/status");
getter.listen([](const Status& s) { use(s); });

模型	语义	原语	典型场景
事件 Event	发布/订阅	`Publisher<T>` / `Subscriber<T>`	传感器数据、感知结果广播
方法 Method	请求/响应	`Client<Req,Resp>` / `Server<Req,Resp>`	地图查询、参数读写、服务调用
字段 Field	状态同步	`Setter<T>` / `Getter<T>`	车辆状态、配置参数、标定值

🚌 传输后端

前缀	底层	通信范围	零拷贝	状态
`intra://`	内置队列	进程内	是	稳定
`shm://`	Iceoryx	同机跨进程	是	稳定
`dds://`	Fast-DDS	跨机网络	否	稳定
`ddsc://`	CycloneDDS	跨机网络	否	稳定
`shm2://`	Iceoryx2	同机跨进程	是	Beta
`ddsr://`	RTI Connext	跨机网络	否	Beta
`ddst://`	国产 DDS	跨机网络	否	Beta
`zenoh://`	Zenoh	跨机 / 云边	否	Beta
`someip://`	vsomeip	车载以太网	否	Beta
`mqtt://`	Paho MQTT	云端	否	Beta
`fdbus://`	FDBus	同机	否	Beta
`qnx://`	QNX IPC	同机（QNX）	否	Beta

URL 语法、查询参数与各后端要点见传输后端与 URL。

🚀 快速开始

推荐使用 VKit 构建。VKit 将多仓库源码拉取、跨平台工具链分发、分层组件编排与打包整合为统一流水线，在 Linux / QNX / Android / macOS / Windows 上以相同命令完成构建，且仅依赖 Bash 与 CMake。

git clone https://github.com/thun-res/vkit.git && cd vkit
make import_full      # 拉取 middleware 源码：vmsgs 与 vlink
make                  # 编译、部署并生成 runtime 包

亦可在已有 CMake 工程中单独集成 VLink：

find_package(vlink REQUIRED COMPONENTS shm dds)

target_link_libraries(my_app PRIVATE vlink::vlink vlink::shm vlink::dds)

完整构建、交叉编译与集成方式见构建与集成。

🧰 工程生态

VLink 由三个协同的仓库构成：

仓库	职责	地址
VLink	通信中间件本体（本仓库）	https://github.com/thun-res/vlink
VKit	跨平台构建与发布套件	https://github.com/thun-res/vkit
VMsgs	标准消息定义库（感知/规划/定位/地图等领域，Protobuf / FlatBuffers）	https://github.com/thun-res/vmsgs

📚 文档

📄 VLink 技术白皮书 —— 行业背景、技术论证、横向对比与性能分析的完整学术论述。

以下为面向使用的学习路径（16 篇），建议顺序阅读。

入门

文档	内容
0. 概述与设计哲学	定位、核心抽象（URL 即通信契约）、架构与能力全景
1. 快速上手	VKit 构建、第一个程序、示例导航

核心

文档	内容
2. 通信模型	节点基础与 Event / Method / Field 三模型
3. 消息序列化	类型驱动的自动序列化

传输与能力

文档	内容
4. 传输后端与 URL	12 种后端与 URL 规范
5. QoS 配置	服务质量策略与 profile
6. 零拷贝	借贷接口与感知数据容器
7. 安全加密	消息级加密与密钥管理
8. 基础库	Logger / MessageLoop / Timer / ThreadPool 等
9. 录制与回放	Bag / MCAP 格式与接口

工具与运维

文档	内容
10. CLI 工具	9 个命令行工具
11. 可视化（Viewer / WebViz）	桌面 Viewer 与 Foxglove / Rerun 桥接
12. 服务发现与代理监控	拓扑发现与跨网段观测

集成与参考

文档	内容
13. 集成与扩展	C API、插件系统、环境变量
14. 速查与故障排查	单页 API/URL/QoS/CLI 参考与症状索引
15. 测试与贡献规范	测试框架与贡献流程

📊 项目报告

VLink 在每次版本发布时自动运行基准测试与覆盖率统计，并发布完整报告。

报告	在线报告	Wiki 摘要
🚀 性能基准（vlink-bench）	在线查看	Benchmarks
🧪 代码覆盖率	在线查看	Coverage

💻 平台支持

平台	架构	编译器	状态
Linux	x86_64 / aarch64	GCC 9+ / Clang 10+	稳定
QNX 7.x / 8.x	aarch64 / x86_64	QCC（QNX SDP）	稳定
Android	aarch64 / x86_64	NDK Clang r25+	稳定
Windows 10+	x86_64	MSVC 2019+ / MinGW	稳定
macOS 10.15+	x86_64 / arm64	AppleClang 12+	Beta

📁 项目结构

vlink/
├── include/vlink/   公共头文件（6 原语 + 基础库 + 扩展 + 零拷贝）
├── src/             核心库实现
├── modules/         12 种传输后端实现
├── cli/             9 个命令行工具
├── proxy/           ProxyServer / ProxyAPI
├── viewer/          Qt 桌面可视化工具
├── webviz/          Foxglove / Rerun 桥接
├── c_api/           C API（供 Python / Rust 等 FFI 调用）
├── python_api/      nanobind Python 绑定
├── examples/        使用示例（14 个分类，29 个工程）
├── test/            测试套件
├── doc/             文档
└── CMakeLists.txt   顶层 CMake 入口

🤝 贡献

VLink 由 Thun Lu 维护，欢迎 PR、issue 与文档改进。提交前请阅读贡献规范。

📜 许可证

[Apache License 2.0](LICENSE) —— 可自由用于商业项目。