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2.5　数据类型

在ASN.1中定义了多种数据类型，它们属于通用类，也是ASN.1中的内置数据类型，是在各种应用场合中都可以直接使用的数据类型。由这些基本的数据类型可以定义更多的数据类型结构。

这些数据类型与具体的编程语言中定义的数据类型相似，有整型、字符型、枚举型、结构（体）型。当然这些数据类型不涉及物理的存储方式，而是一种“抽象的”数据类型。

表2-5中左侧的“Tag”字段中UNIVERSAL，表明该数据类型属于UNIVERSAL类，后面紧接的数值是该数据类型所对应的标签号，也就是编码，这些编码在信息编码和传输时使用。

表2-5　ASN.1通用数据类型

在ASN.1中通用类的数据类型里又分为两大类：简单数据类型（PRIMITIVE）；构造数据类型（CONSTRUCTED），简称为P/C。具体内容如下文所述。

2.5.1　简单数据类型

简单数据类型主要包括表2-5中的数值型、字符串型、布尔型、标识符型等。下面列举了MIB中常用的数据类型，建议按照以下方式定义和使用（实际上SNMP中对一些简单的数据类型进行了重定义，其体现在SMI中）。

·BOOLEAN：使用BOOLEAN定义类型别名时，将该类型别名取为表示“true”状态的名称。如：

Married ::= BOOLEAN

而不建议使用：

MaritalStatus ::= BOOLEAN

·INTEGER：定义包含最大和最小边界时，注意以下的方法——限制只取两个值first和last。

DayOfWeeks ::= INTEGER {first(1), last(7)} (first | last)

限制取值范围为first和last区间内的值：

DayOfWeeks ::= INTEGER {first(1), last(7)} (first .. last)
dayOfWeeks DayOfWeeks ::= 2

·ENUMERATED：在定义不少于两个状态时，或现在是两种状态而将来可能有多于两种状态的情况时，建议使用枚举型。

--以枚举型定义星期数据类型
DayOfWeeks2 ::= ENUMERATED {sunday(0), monday(1), tuesday(2),wednesday(3),
thursday(4), friday(5), saturday(6)}

需要使用值标识符表示具体的值内容，不使用数值相等的数字，其枚举之外的数值理所当然地不能使用，如：

-- 使用值标识符 sunday 表示具体的值
firstDay DayOfTheWeek ::= sunday

而不应该使用：

firstDay DayOfTheWeek ::= 0
whichDay DayOfTheWeek ::= 8

便于后续扩展的写法是加入扩展符“…”：

-- 第一版
MaritalStatus ::= ENUMERATED {single, married}
-- 后续（升级）版本
MaritalStatus ::= ENUMERATED {single, married, …, widowed}
MaritalStatus ::= ENUMERATED {single, married, …, widowed, divorced}

·Bitstring：位类型，其字串格式和长度不作规定，可以使用不同进制表示。

hexvalue BIT STRING ::= '0123456789ABCDEF'H
bitvalue BIT STRING ::= '1001'B

当然对该类型也可以做长度限制，使用限制后的类型定义时其位数必须为限定的长度：

MyBitField ::= BIT STRING (SIZE (10))
m1 BitField ::= '1010001000'B
m2 BitField ::= '288'H --same as m1

由于bit类型的特点，可以使用BIT STRING定义类似枚举型的数据。

DayOfWeeks3 ::= BitString {monday (0), tuesday (2), wednesday (3), thursday (4), 
friday (5), saturday (6), sunday (7)}

·Octet string：与Bitstring类型的区别是，使用Octet string定义的数据长度要求为8的整数倍，这也是octet单词含义的体现——八位比特组。一般所使用的ASCII字符，都是能满足要求的。在SNMP文献RFC1213、MIB-II中定义的DisplayString就是该类型。

DisplayString ::=  OCTET STRING
-- 使用
whoyouare DisplayString ::= "Chanson"

·CharacterString：字符串类型，如UniversalString、PrintableString、NumericString、IA5String、BMPString、UTF8String等。它们的主要区别是使用的字符集标准不一样。

·Null：代表空类型，用于表示在定义的序列中可以为空的部分。如SNMP中Get请求报文中的值部分为空值，表示数据未知。

·Object identifier：对象标识符OBJECE IDENTIFIER，这两个单词都是ASN.1中的保留字。对象标识符在SNMP中是最重要的数据类型之一，为此下面给出了其类型定义和值定义的BNF形式。

类型定义：

ObjectIdentifierType ::=OBJECT IDENTIFIER

值定义：

ObjectIdentifierValue ::=
        "{" ObjIdComponentsList "}"
        | "{" DefinedValue ObjIdComponentsList "}"
ObjIdComponentsList ::=
        ObjIdComponents
        | ObjIdComponents ObjIdComponentsList
ObjIdComponents ::=
        NameForm
        | NumberForm
        | NameAndNumberForm
        | DefinedValue
NameForm ::= identifier
NumberForm ::= number | DefinedValue
NameAndNumberForm ::=
        identifier "(" NumberForm ")"

让我们再来回顾下，上述的值定义解开后的内容是怎样的。首先，发现了无法确定含义的单词“DefinedValue”，也有表2-4中的基本词汇“identifier”“number”，它们都是作为产生式的终结符。只有明确了这些终结符，才能产生最终的内容。其次，还发现“DefinedValue”出现在多个产生式中，很明显其含义是不一样的。实际上它被定义在文献《ITU-T Rec.X.680》中。在这里的每个产生式中分别为对应类型的值引用。“identifier”则是具体的对象标识符和值的名称，为具体的字符串；“number”为非负的整数；引号中作为终结符的大括号直接照写。将这些终结符不断地向上层替换，就能得到ObjectIdentifierValue的最终结果：由具体的字符串、具体的数字或它们的混合方式组成，最终由大括号包含。它们可以是以下的形式：

{ iso standard 8571 application-context (1) }
{ 1 0 8571 1 }
-- 实际应用中也可以表示如下
iso.standard.8571.application-context(1)
1.0.8571.1

其中iso为值标识符，其对应的值为1，其他符号与值的含义类似。当然这些标识符和值，是由某些组织或企业申请和定义的，具有唯一性和明确含义的。

·日期和时间类型：最常见的是以UTC（Coordinated Universal Time，协调世界时，UTC三个字母缩写为英文和法文折中的记法）记法表示的时间。该记法的方式是在时间字串后紧跟一个大写的字母Z，或者在小时和分钟后紧跟“+”或“-”号，表示与UTC时间的差。比如下面的ASN.1允许的时间记法：

-- 当前UTC时间:2014-03-06 01:20:00
140306012000Z
-- 对应的北京时间为加八个时区（即8个小时），记法为：
140306092000+0800

2.5.2　构造数据类型

构造数据类型指的是由简单数据类型或构造类型组成的。一个不包含构造类型的构造类型一定是由简单数据类型组成的。ASN.1中主要有下面的构造数据类型：列表（SEQUENCE）、列表结构（SEQUENCE OF）、集合（SET）、集合结构（SET OF）、类型选择（CHOICE）。在SNMP中使用SEQUENCE较多。下面对其进行简要的介绍。

·SEQUENCE：表示各类型的有序组成，如定义姓名时，以先姓后名的顺序表示；传输时按定义的先后顺序一一传输。这可以类比于C语言中的struct类型。一般和SEQUENCE OF配合使用。

·SEQUENCE OF：由SEQUENCE元素组成的列表类型。从SNMP实际应用情况来理解，它定义的是一个表格（多维），而表格中的一行是由SEQUENCE定义的，与SEQUENCE相同的是Universal Tag。

·SET：与SEQUENCE类似，不过两者根本的区别是有序还是无序。SET表示各类型是无序组成的集合，在SNMP中没有使用。

·SET OF：与SEQUENCE OF类似，不过是无序集合，在SNMP中没有使用。

2.5.3　其他类型

另外，较为常见的两种类型是CHOICE和ANY，实际上它们不是真正的数据类型，而是一种定义方法。

·CHOICE：字面上理解为选择类型，指的是在一组类型中选择其中某一项数据类型。当备选类型中有多个相同的数据类型，需要显式地指定子Tag以作区分。由于CHOICE不是具体的数据类型，表2-5中没有对应的Tag字段。为了能正确地进行编码传输，其Tag由被选中数据类型的Tag表示。CHOICE一般用于事先已经知道有哪些数据类型可供选择的情况。

--可选择的支付方式：信用卡或现金
PaymentMethod ::= CHOICE {
  credit-card   NumericString,
  cash       INTEGER
}

·ANY：可选择ASN.1中的任意类型，相比CHOICE来说，ANY可选择的类型更广，甚至是将来可能出现的类型。

2.5.4　子类型

ASN.1还基于上述的数据类型定义了相关的约束。基于这些约束可定义意义更为明确的对象，这种情况主要应用于具体的场景。比如2.5.1节中星期枚举型的定义，其取值或者取值范围是被限定的。ASN.1中的约束说明比较完善，有单独的文献。有单值约束、值域约束、大小约束，也有类型、模式、属性、时间点等约束。下面简要地示例说明单值、值域、大小约束，因为它们是实际使用中最为常见的约束类型，所使用的符号前文已有定义。

·单值约束：将某个类型约束为一个值。定义方法为圆括号中包含被限制的值。如：

OnlyoneValue ::= INTEGER (1 | 2 | 3 | 6)

·值域约束：使用区间符号表示值域约束。默认包含区间边界，如果不包含边界则使用大于和小于符号。如：

From2to6 ::= INTEGER (1<..<7)

·大小约束：大小约束与值域约束稍微有些差异，指的是对空间大小的限制。如：

--使用String32Len定义的变量其值的字符长度为32
String32Len ::= BIT STRING (SIZE (32))

·字符表约束：指的是只取部分字符，使用FROM保留字定义。如：

BooleanValue ::= IA5String (FROM ('T' | 'F'))

·包含子类型：将某种子类型包含进来作为其中的一部分。如：

ContainedType ::=INTEGER(INCLUDES OnlyoneValue |  7  | 8)

子类型的Tag与被约束类型的Tag相同。

2.5.5　标签类型定义

在2.5.3节中，给出了一个CHOICE的例子，也提到了“显式地指定子Tag以作区分”。下面我们再看看另外一个例子，并考虑如何将这个例子中的数据编码进行传输。

--定义体重和身高
WhtHht ::= CHOICE {
        weight  INTENGER, --体重
        height  INTENGER } –-身高

当我们以INTEGER数据类型标签传送数据的时候，会出现什么问题？无法区分传送的是“体重”还是“身高”，这就需要使用另外的定义机制。

标签类型的定义指的是，通过定义标签区分构造类型中具有相同数据类型（简单或构造类）的不同组件。定义方法有两种：显式（EXPLICIT）和隐式（IMPLICIT），其使用方法如下：

< 新类型名 > ::= [ [标签类名] 标记号    ] [ EXPLICIT | IMPLICIT ]  < 原始类型 >

上式中，“标签类名”指的是2.4节中的几种标签类，默认为context-specific即上下文指定类（请理解上下文的含义）；“显式|隐式”也为可选项，那是因为默认为IMPLICIT；“原始类型”可以为简单数据类型或构造类型。无论是以显式还是隐式定义新的标签类型，都能够区分构造体中的数据，它们的主要区别在于编码方式上的差异（编码在第5章讲述）。

我们把上面的例子重定义如下（默认的定义方式：上下文指定类，隐式类型）：

--定义体重和身高
WhtHht ::= CHOICE {
        weight [1] INTENGER, --体重，通过标记号 1 唯一确定
        height [2] INTENGER  –-身高，通过标记号 2 唯一确定
}
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