SOA架構(gòu)盛行
隨著汽車新四化的推進(jìn),汽車整車廠在實(shí)現(xiàn)車輛網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛和數(shù)據(jù)驅(qū)動的同時,更要在滿足用戶體驗(yàn)和基本服務(wù)的基礎(chǔ)上快速響應(yīng)客戶的個性化需求,為更好地解決這些新的挑戰(zhàn),整車廠引入了高性能的芯片、突破性的技術(shù)產(chǎn)品,同時傳統(tǒng)的EE架構(gòu)也需要變革,SOA(面向服務(wù)的架構(gòu))成為大多整車廠響應(yīng)市場需求的首選架構(gòu)。SOA架構(gòu)的主要優(yōu)勢是可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)軟件模塊間的解耦,通過軟件升級OTA可以更方便靈活地將服務(wù)實(shí)體部署在任意的域控制器上,服務(wù)之間只需通過簡單、精確定義的接口進(jìn)行通訊,不涉及底層編程接口和通訊模型。而且對于ECU的版本更新、信號庫更新、代碼修改等過程更加簡便和靈活。簡化了注冊服務(wù)與調(diào)用API,節(jié)約了時間成本,提高系統(tǒng)的健壯性和擴(kuò)展性。
SOA開發(fā)和部署步驟
設(shè)計和部署一個SOA汽車軟件大概可分為以下幾個步驟:

圖1: SOA開發(fā)部署步驟
服務(wù)接口開發(fā)階段往往需要挑選有固定規(guī)則、邏輯性強(qiáng),又有大量高度重復(fù)的場景進(jìn)行測試驗(yàn)證,為了快速進(jìn)行驗(yàn)證,架構(gòu)工程師通常會以IDL(接口描述語言)來做服務(wù)定義描述,作為開發(fā)鏈路上后續(xù)工作開展的輸入,業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)階段以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行服務(wù)實(shí)現(xiàn)。
市面上的IDL語言非常多,例如FIDL、Protobuf、vCDL、ARXML、OMG IDL、CANoe FDX等。測試人員對于各種IDL的語法規(guī)則需要零基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí),在轉(zhuǎn)換過程中相應(yīng)的操作也比較復(fù)雜、繁瑣,同時出錯率也很高。
如果軟件的架構(gòu)采用了SOA,對系統(tǒng)中的功能進(jìn)行了服務(wù)化,在前期技術(shù)選型,清單定義、架構(gòu)設(shè)計以及中期的業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)階段都會碰到諸如以下的幾種場景。
場景一:
架構(gòu)人員在使用PREEvision Adaptive AUTOSAR進(jìn)行系統(tǒng)建模、定義服務(wù)相關(guān)SWC后,通常會導(dǎo)出不同類型的ARXML,該文件定義了各服務(wù)接口、數(shù)據(jù)類型、參數(shù)引用等,這些AP ARXML可導(dǎo)入到CANoe中進(jìn)行節(jié)點(diǎn)仿真和監(jiān)控以太網(wǎng)通信,也支持導(dǎo)入DaVinci IDE生成代碼,配合DaVinci進(jìn)行開發(fā)。但是這個建模過程短期內(nèi)無法完成,需要不停地溝通協(xié)調(diào),考慮便捷性,在溝通過程中相關(guān)方會以Excel作為溝通輸入,最終會將這些Excel中的配置信息再轉(zhuǎn)換為ARXML導(dǎo)入到相關(guān)的工具中進(jìn)行驗(yàn)證。

圖2-1:接口和數(shù)據(jù)類型定義Excel

圖2-2:接口和數(shù)據(jù)類型定義Excel
如上圖簡單示例,其中結(jié)構(gòu)體引用,數(shù)據(jù)類型等信息容易出錯,時常需要反復(fù)修改后再重新轉(zhuǎn)換為ARXML,這個過程費(fèi)時費(fèi)力,從效率角度來說也影響了軟件的開發(fā)進(jìn)度。
場景二:
以太網(wǎng)測試(以SOME/IP為例)時,開發(fā)人員輸出的是Excel,測試人員需要再把Excel轉(zhuǎn)成測試軟件可以支持的文件格式,如vCDL,此環(huán)節(jié)工作量極大,正確率也無法保證。

圖3-1:以太網(wǎng)測試接口定義Excel

圖3-2:以太網(wǎng)測試接口定義Excel
場景三:
開發(fā)人員在使用DaVinci做架構(gòu)設(shè)計時,為了加快開發(fā)周期,通常情況下會先使用Excel做模板,在Excel中填入接口信息、數(shù)據(jù)類型、SWC定義、SWC與接口關(guān)系等信息,然后再由模塊責(zé)任人把Excel中的數(shù)據(jù)在DaVinci Developer中做相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)配置和連線關(guān)聯(lián),整個過程出錯概率高并且重復(fù)性高,需要有工具能依據(jù)Excel模板文件自動生成ARXML文件,實(shí)現(xiàn)SWC的轉(zhuǎn)換及接口與SWC結(jié)合工作,用以提高設(shè)計效率。
場景四:
在SOA架構(gòu)中,中間件技術(shù)的應(yīng)用使得應(yīng)用軟件與底層的操作系統(tǒng)和硬件實(shí)現(xiàn)了解耦,我們可以使用 SIL(Software in loop) 技術(shù)在系統(tǒng)開發(fā)早期對系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證。SIL測試的一個重要環(huán)節(jié)是 SIL Adapter開發(fā)。SIL Adapter實(shí)現(xiàn)了測試系統(tǒng)對被測服務(wù)實(shí)現(xiàn)的調(diào)用。針對各個服務(wù)接口的 SIL Adapter代碼結(jié)構(gòu)是相同的,只是接口參數(shù)數(shù)量、名稱、類型方面有少量代碼差異,整個過程重復(fù)性也較高,需要有工具能自動將架構(gòu)設(shè)計產(chǎn)出的FIDL、XML、ARXML等文件自動轉(zhuǎn)化為C++等代碼,同時能根據(jù)文件中的描述/備注等內(nèi)容自動生成插樁代碼,這將縮短驗(yàn)證周期。
場景五:
SOA架構(gòu)設(shè)計、測試驗(yàn)證等階段,工程師在使用相關(guān)工具軟件時,會使用許多配置文件作為輸入或輸出文件,但是鑒于使用的工具眾多,且文件格式之間的標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,所使用的各個開發(fā)工具及測試工具也并不能支持所有的格式,所以各個工具間的串聯(lián)并不流暢,影響工程師的工作效率,需要有工具能自動將這些不同格式的文件進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)工具的高效串聯(lián)。
場景六:
測試用例通常是在Doors或Polarion中管理,測試用例中的測試步驟或測試標(biāo)準(zhǔn)正常是以自然語言的方式描述,在測試執(zhí)行過程中軟件無法識別這些描述性語言,測試人員需要先將這些自然語言轉(zhuǎn)換為腳本文件,再把測試腳本放到測試工程中執(zhí)行,在測試用例較多的時候這個工作量將會非常龐大,需要有工具能集成相關(guān)用例管理軟件,將測試用例能自動轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的測試軟件的腳本文件,在提高效率的同時減少出錯機(jī)率。
場景七:
SOA測試開發(fā)過程大體上需要進(jìn)行以下幾個步驟:
1.測試規(guī)范開發(fā):基于需求規(guī)范和測試經(jīng)驗(yàn)及對實(shí)現(xiàn)方案的理解,完成測試規(guī)范的開發(fā)
2. SOA-HIL測試系統(tǒng)需求分析和測試系統(tǒng)開發(fā):被測對象的引腳和資源定義,HIL硬件及測試軟件運(yùn)行環(huán)境搭建
3.測試工程開發(fā):開發(fā)測試工程,實(shí)現(xiàn)測試規(guī)范所定義的測試內(nèi)容的自動化/半自動化測試
4.仿真模型開發(fā):開發(fā)仿真模型,與待測節(jié)點(diǎn)建立接口交互
5.測試環(huán)境集成調(diào)試與測試執(zhí)行:針對某一具體被測對象進(jìn)行測試環(huán)境搭建、工程集成調(diào)試與測試執(zhí)行
以上各個步驟中所需的輸入物類型較多,如:SOA功能的需求規(guī)范、服務(wù)接口規(guī)范,資源定義文件,測試范圍定義,ARXML等類型數(shù)據(jù)庫文件,測試系統(tǒng)第三方編程腳本,測試規(guī)范,通信數(shù)據(jù)庫,通信矩陣文件,被測節(jié)點(diǎn)交互數(shù)據(jù)格式定義等,需要有工具能夠按測試項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一分類管理,同時能夠支持相關(guān)輸入物間進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的結(jié)果能夠便捷地加載到相關(guān)的測試軟件中或能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動上傳到配置庫的對應(yīng)位置下方便后續(xù)操作。
場景八:
目前SOA架構(gòu)軟件普遍采用敏捷開發(fā)方式進(jìn)行管理,軟件版本的高頻迭代極大考驗(yàn)了測試人員工作量和自動化測試能力,目前大多整車廠和零部件供應(yīng)商基本上已在進(jìn)行或正在研案持續(xù)集成測試方案來解決這一問題。
如下圖所示,隨著SOA架構(gòu)的盛行,輸入物或規(guī)范文件已經(jīng)出現(xiàn)了多樣化,但是持續(xù)集成測試推進(jìn)的前提條件是需要預(yù)先將這些測試軟件不可識別的接口文件或用例文件轉(zhuǎn)換為符合測試軟件定義的規(guī)范腳本,并且能夠與相關(guān)的工具進(jìn)行集成自動轉(zhuǎn)換。

圖4:持續(xù)集成測試文件轉(zhuǎn)換需求示意圖
為什么需要接口描述語言轉(zhuǎn)換
以上幾個場景都需要測試人員手動錄入或轉(zhuǎn)換后才能繼續(xù)推動項(xiàng)目進(jìn)度,此環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵,但往往轉(zhuǎn)換周期較長,且該工作耗時又費(fèi)力,出錯率也較高,導(dǎo)致經(jīng)常返工,這些問題一直困擾著的開發(fā)/測試人員。
PAVELINK.SOA-Converter介紹
針對以上問題,北匯信息開發(fā)出了接口描述語言轉(zhuǎn)換工具——PAVELINK.SOA-Converter。
PAVELINK.SOA-Converter是一個基于Eclipse開發(fā)的IDL轉(zhuǎn)換工具。可實(shí)現(xiàn)對常用IDL語言的批量轉(zhuǎn)換(FIDL、OMG IDL、Protobuf、vCDL、CANoe FDX、ARXML等),例如FIDL轉(zhuǎn)CANoe FDX,F(xiàn)IDL與Protobuf互轉(zhuǎn),同時也支持直接通過Protobuf轉(zhuǎn)換CANoe FDX等便捷的轉(zhuǎn)換功能,轉(zhuǎn)換前可根據(jù)用戶需求自定義輸出目錄、是否忽略注釋信息、是否批量轉(zhuǎn)換、是否轉(zhuǎn)換為多個文件等配置。
PAVELINK.SOA-Converter結(jié)合測試代理引擎進(jìn)行自動化回歸測試,可以解決整個鏈路的溝通問題并縮短測試驗(yàn)證的時間。
用戶通用使用PAVELINK.SOA-Converter實(shí)現(xiàn)對文件的快速轉(zhuǎn)換,相較于人工轉(zhuǎn)換,不但很大程度上節(jié)約了時間成本,而且保障了轉(zhuǎn)換的正確率,提高了開發(fā)測試的進(jìn)度,同時有效降低了維護(hù)的成本。

圖5: PAVELINK.SOA-Converter工作示意圖
主要功能如下:
1.接口語言腳換器:通過接口語言轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)基于SOA架構(gòu)的軟件設(shè)計開發(fā)過程中各工具鏈間的連通。
2.接口語言編輯器:通過搭建多個接口語言集中一站式編輯環(huán)境,可以實(shí)現(xiàn)對接口文件的二次編輯轉(zhuǎn)換,同時實(shí)現(xiàn)語法校驗(yàn)、關(guān)鍵字提示和補(bǔ)全等功能。
3.命令行轉(zhuǎn)換器:提供無頭(headless)跨平臺的命令行工具,支持命令行調(diào)用轉(zhuǎn)換功能。
4.配置庫集成:集成配置庫,自動同步文件,更新提醒,當(dāng)有源文件更新后實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換為目標(biāo)文件。
5.開放調(diào)用接口:通過文件流監(jiān)聽方式與外部工具集成,為自動化測試提供便利。
6.插件靈活拓展:通過插件的靈活拓展,快速實(shí)現(xiàn)新的腳本語言轉(zhuǎn)換。
7. SOA通信方案拓展:通過對接口描述語言的解讀,自動轉(zhuǎn)換為服務(wù)端(Skeleton)和客戶端(Proxy)框架代碼等。
PAVELINK.SOA-Converter使用說明
PAVELINK.SOA-Converter的使用操作十分便捷,在Eclipse中只需要點(diǎn)擊鼠標(biāo),或者使用簡單的命令即可完成轉(zhuǎn)換工作。
1. Eclipse插件轉(zhuǎn)換
在Eclipse中安裝好插件,選擇文件后右擊->SOA-Converter->選擇需要轉(zhuǎn)換的格式類型即可。

圖6: PAVELINK.SOA-Converter圖形化示意圖
2.命令行轉(zhuǎn)換
也可通過命令執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
常用參數(shù)說明:
[-sf]指定轉(zhuǎn)換的源文件類型。
[-tf]指定轉(zhuǎn)換后生成的文件類型。
[-sp]指定需要轉(zhuǎn)換的文件或位置。
[-d]指定轉(zhuǎn)換后文件輸出位置。
[-dv]忽略版本校驗(yàn)。

圖7: PAVELINK.SOA-Converter命令行示意圖
3.示例說明
某OEM基于SOA架構(gòu)的服務(wù)接口測試項(xiàng)目,使用PAVELINK.SOA-Converter實(shí)現(xiàn)FIDL轉(zhuǎn)CANoe系統(tǒng)變量XML,簡化測試驗(yàn)證過程。

圖8: FIDL轉(zhuǎn)CANoe系統(tǒng)變量示例
轉(zhuǎn)換完成后,按步驟在CANoe中直接導(dǎo)入轉(zhuǎn)換后的XML文件即可,如下圖。

圖9:轉(zhuǎn)換后的系統(tǒng)變量XML文件導(dǎo)入CANoe軟件示例
CCU域控制器的測試規(guī)范、腳本開發(fā)及測試服務(wù),使用PAVELINK.SOA-Converter實(shí)現(xiàn)FIDL轉(zhuǎn)SOA功能實(shí)現(xiàn)服務(wù)端和客戶端C++代碼示例

圖10: SOA通信實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)示意圖
如上圖所示,調(diào)用PAVELINK.SOA-Converter轉(zhuǎn)換PREEvision等設(shè)計工具輸出的服務(wù)接口文件,生成對應(yīng)的Proxy、Skeleton、Stub代碼。

圖11:服務(wù)接口文件轉(zhuǎn)換C++示例圖
某供應(yīng)商網(wǎng)聯(lián)類控制器SOA功能規(guī)范測試開發(fā)項(xiàng)目,使用PAVELINK.SOA-Converter實(shí)現(xiàn)Excel轉(zhuǎn)ARXML,接口和SWC關(guān)聯(lián)示例

圖12: Excel模板示意圖
轉(zhuǎn)換后ARXML內(nèi)容如下:

圖13: ARXML截圖示意
更多功能,敬請期待
▲IDL文件編輯器,支持實(shí)時轉(zhuǎn)換,即編輯的同時進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)果的預(yù)覽,關(guān)鍵字提示、關(guān)鍵字高亮、語法錯誤提示等;
▲網(wǎng)絡(luò)測試模板文件定制,自動化腳本生成;
▲測試工具集成,自動驅(qū)動CANoe、ECU-TEST、dSPACE等加載工程執(zhí)行;
▲持續(xù)測試集成,服務(wù)接口定義文件變更后自動觸發(fā)測試驗(yàn)證執(zhí)行。
-
SOA
+關(guān)注
關(guān)注
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