FreeSwitch基础知识(一)

       总的来说，FreeSwitch由一个稳定的核心（Core）及一些外围模块组成、这些外围模块根据其功能和用途的不同又分为Endpoint、Codec、Application等不同的类别。

       FreeSwitch内部使用线程模型来处理并发请求，每个连接都在单独的线程中进行处理，不同的线程间通过Mutex互斥访问共享资源，并通过消息和异步事件等方式进行通信。这种架构能处理很高的并发，并且在多核环境中运算能均匀分布到多颗CPU或单CUP的多个核心上。FreeSwitch的核心非常短小精悍，这也是其保持稳定的关键。绝大部分应用层的功能都在外围的模块中实现。外围模块是可以动态加载（以及卸载）的，在实际应用中可以自加载用到的模块。外围模块通过核心提供的Public API与核心进行通信，而核心则通过回调（或称钩子）机制执行外围模块中的代码。

        外围模块：XML Interface(XMT接口)、Codec(音视频编解码)、Endpoint(终点)、Event Consumer(事件消费者)、Say(分词短语)、Timer(定时器)、Embeded Language(嵌入式语言)、DB(数据库)、Format(格式)、Logger(日志)、FSAPI(命令接口)、Application(应用程序)、Chatplan(聊天计划)、Dialplan(拨号计划)、ASR/TTS(符合识别)

 

*****接口实现*********

接口都是抽象的，其中只有少量在核心中有具体实现，大部分最终由外部的模块来实现。

1、 终点( EndPoint)， Endpoint是终结FreeSwitch的地方，也就是说再往外走就超出FreeSwitch的控制了。 它主要包含了不同呼叫控制协议的接口。这使得FreeSwitch可以与众多不同的电话系统进行通信。

2、 拨号计划( Dialplan),  Dialplan主要提供查找电话路由功能。 系统默认的Dialplan由mod_dialplan_xml提供，它是以XML描述的。

3、 聊天计划( Chatplan)， 类似于Diaplan，不同的是ChatPlan主要对文本消息进行路由，他是在mod_sms中实现的。

4、 应用程序( Application，APP)， FreeSwitch提供了许多APP使复杂的任务变得异常简单， 如mod_voicemail模块可以很简单的实现语音留言， 而mod_conference模块则可以高质量的实现多方会议。

5、 命令接口( FSAPI)， FSAPI简称API，他是一种对外的命令接口，他的原理非常简单----输入简单的字符串( 以空格隔开)， 该字符串由模块的内部函数处理，然后得到一个输出。输出可以是一个简单的字符串、一大串文本、XML或JSON文本。 通过使用FSAPI一个模块可以通过命令字符串的方式调用另一个模块提供的功能， 而不用连接其他模块的函数（实际上FreeSwitch不鼓励也不支持模块间的互相连接）。系统中的大部分的API都是由mod_commands模块提供的，有的模块实现了一些与本模块相关的API。

6、 XML接口( XML Interface)， XML接口支持多种获取XML的方式， 它可以从本地的配置文件或数据库中的读取， 甚至可以从一个能动态返回XML的远程HTTP服务器中读取。对XML的解析和访问时在核心中实现的，当对XML的应用和扩展都是在外部模块中完成的。

7、 编解码器( Codec)， FreeSwitch支持最广泛的Codec，它可以同时桥接不同采样频率的电话以及电话会议等。

8、 语音识别及语音合成(ASR/TTS)， 支持语音自动识别(ASR) 及文本/语音转换(TTS)。 以通过本地模块实现也可以通过MRCP协议与其他语音产品对接实现。

9、 格式、文本接口( Formate，File Interface)。 支持不同格式的声音文件回访、录音、如WAV、MP3等。 mod_sndfile模块通过libsndfile库提供了对大部分音频文件格式的支持。 MP3格式是在mod_shout中实现的。FreeSwitch基础知识(1)

10、 日志( Logger)， 日志可以写到控制台、日志文件、系统日志以及远程的日志服务器。实现日志功能的模块有mod_console、mod_logfile、mod_syslog等。

11、 定时器( Timer)， 实时的语音通话需要非常准确的定时器。在FreeSwitch中可以使用软时钟或内核提供的时钟来定时。FreeSwitch最理想的工作时钟频率是1000Hz。

12、 嵌入式语言( Embeded Language)， 通过swig可支持多种嵌入式语言进而控制呼叫流程，如Lua、Perl等。

13、 事件套接字( Event Socket)， 通过Event Socket可以使用任何其他语言（只要支持socket），通过TCP Socket可控制呼叫流程、扩展FreeSwitch的功能。

(1) 核心

        FreeSwitch的核心是Core，它包含了关键的数据结构和复杂的代码、状态机、数据库等，这些代码只出现在核心中，并保持了最大限度的抽象和重用。外围模块只能通过核心代码提供的公共应用程序接口（Public API）调用核心的功能，因而核心运行在一个受保护的环境中。

(2) 数据库

       FreeSwitch的核心除了使用内部的队列、哈希表存储数据外，也可以使用关系型数据库存储数据。FreeSwitch默认使用额数据库类型是SQLite，是一种嵌入式数据库。由于SQLite会进行读锁定，因此在使用SQLite时不建议通过外部应用直接读取核心数据库。

       除SQLite外系统也支持通过使用ODBC方式连接其他数据库，路MySQL、Oracle、SqlServer（需要改动一些代码）等。

(3) 公共应用程序接口

      FreeSwitch在核心层实现了一些Public API。这些Public API可以被外围的模块调用。核心的代码是任何模块都可以调用的。

(4) 接口

        FreeSwitch在核心中处了实现了大量的Public API供外围模块调用外，还提供了很多抽象的接口。这些接口对同类型的逻辑或功能实体进行了抽象，但没有具体的实现。具体的实现一般由外围的模块负责，核心层通过回调（钩子）方式调用具体的实现代码或函数。

(5) 事件

        除了使用Public API及接口回调方式执行内部逻辑和通信外，FreeSwitch在内部也使用消息和事件机制进行进程间和模块间通信。消息机制是完全内部的。事件机制既可以是内部使用也可以外部使用。当FreeSwitch内部状态发生变化或收到一些新的消息时，会产生一些事件。事件机制是一种“生产者—消费者”模型。事件的产生和处理是异步的，是一松耦合的关系。这些事件可以在FreeSwitch内部通过绑定一定的回调函数进行捕获，即FreeSwitch的核心事件系统会依次回调这些回调函数，完成相应的功能，另外在嵌入式脚本（如lua）中也可以订阅相关的事件并进行处理。

        在FreeSwitch外部也可以通过Event Socket等接口订阅相关的事件，通过这种方式可了解FreeSwitch内部发生了什么，如当前的呼叫状态。