基于Socket通信的PREEvision二次開發

蔡永祥 王子龍 張康達

（中國汽車技術研究中心，天津 300300）

PREEvision是德國Aquintos公司的一個自上而下的基于模型的電子電氣架構設計與開發工具，同時也是一個集成電子電氣協作平臺，覆蓋整個V字模型的開發與測試驗證階段，包括電子電器需求分析、結架構設計、模塊部件開發及后期的測試驗證，并且可以保證多部門、多流程在同一個平臺工具并行協作。

在以往電子電氣架構設計過程中，人們通過手動方式把輸入文件導入PREEvision軟件中，很難做到自動分析與數據處理，無法滿足用戶快速完成架構設計與分析的需求，尤其當面對龐大的數據量時，耗費時間的同時也無法保證準確度。

針對上述問題，本文提出一種方法，它不僅能夠快速精確自動處理輸入文件并自動導入PREEvision，還可從PREEvision中自動分析處理并讀取數據。

1 系統總體架構

該方法主要包括：C#編寫的數據處理軟件；基于Socket的多線程異步通信模塊；PREEvision中二次開發的模型數據處理引擎這三部分。其系統架構如圖1所示，具體實現方法如下。

1.1 數據輸入

為需要處理分析上傳的原始文件，包括Office文件，網絡通信文件DBC、FIBEX和LDF，線束設計文件KBL等。

1.2 數據編譯

為使用C#編寫的上位機操作程序，實現輸入數據的編輯、解析、封裝功能，同時兼做用戶操作界面客戶端。

1.3 Socket

實現服務端與客戶端一對一的數據流式傳輸。作為上位程序與下位機PREEvision的通訊橋梁。

1.4 數據解碼

在PREEvision自帶的控件中，添加JAVA編寫序列對上位機程序編譯封裝的數據解碼，變為PREEvision可用的數據類型。

1.5 數據寫入

在PREEvision自帶的控件中，添加JAVA編寫序列，使用PREEvision自帶命令將解碼數據放置到相應的分類中，并對相關類進行關聯。

圖1 系統架構

1.6 操作流程

在客戶端假設為A的PC上運行上位機程序，對需求層、規范層、腳本層、用例層、測試數據層的各種不同格式的文件進行導入解析，設置各層數據之間的關系標識符，設置完成后通過Socket和ServerSocket類與為服務器端假設為B的PC上運行的PREEvision建立通信，通過getInputStream()和getOutputStream()兩個函數進行遠程數據交互，將解析后的數據上傳至PREEvision中，在PREEvision的控件matrix中使用PREEvision自帶的接口函數編寫JAVA代碼，結合不同層次的標志位與層次之間的標志位，調用PREEVision的接口函數將解碼后的數據添加至PREEvision相對應的層次中，并可在PREEvision中對數據進行分析。分析結果用Socket通信發回A客戶端并在A客戶端的數據處理軟件中繪圖展示。

該系統設計完成了沒有安裝PREEvision的PC和有安裝有PREEvision的PC之間的數據快速交互。

2 客戶端數據輸入處理

客戶端不需要安裝PREEvision，安裝C#開發的上位機程序?？蛻舳酥饕瓿扇齻€部分的工作：一是輸入文件的解析編譯；二是與服務器端進行通信；三是監控通信狀態與分析結果展示。

交互界面將在后面的試驗驗證處進行展示。與服務器通信將在下節Socket多線程通信中介紹，此處詳述文件編譯處理部分。

上位機操作界面現在可以出來的文件類型包括：Word、Excel、XML、DBC、LDF、KBL等，讀取處理方式相似，下面以Word的提取處理方式為例進行敘述，Word文件編譯處理流程如圖2所示。

添加引用com文件Microsoft word 11.0 Object Library

定義全局變量

_Applicationapp=newWord.Application();//創 建word

_Document doc=null; //創建 word文檔

通過文件打開對話框獲取word文件所在位置,代碼如下

OpenFileDialog dlg=new OpenFileDialog();

dlg.Filter = “word 文件 |*.doc”;

if (dlg.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

string fileName = dlg.FileName;

}

打開word,代碼如下

object unknow = Type.Missing;

doc=app.Documents.Open(reffileName, ref unknow, ref unknow, ref unknow, ref unknow);

讀取word文檔

stringtemp=doc.Paragraphs[i].Range.Text.Trim();//變量i為第i段

textBox1.Text = temp; //將 第 i段 內 容 復 制 到textbox中

圖2 Word文件編譯處理

3 Socket多線程通信

3.1 Socket通信機制

為了能夠方便地開發網絡應用軟件，美國伯克利大學在Unix上推出了一種應用程序訪問通信協議的操作系統調用Socket。

Socket的出現，使程序員可以很方便地訪問Tcp/Ip，從而開發各種網絡應用的程序。在網絡通信中，Socke可以理解為客戶端或服務器端的一個特殊對象，Socket通常被稱為“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。它可以實現服務器與客戶端一對一的流式傳輸。

一個完整的Socket通信程序一般包括以下幾個步驟：創建Socket；打開連接到Socket的輸入輸出流；按照一定的協議對Socket進行讀/寫操作；關閉Socket。

3.2 服務器端程序編寫

Java使用專門建立Socket服務器的類ServerSocket來創建服務器對象，ServerSocket server=new ServerSocket(int port)，這里提供了一個端口作為參數，要注意的是端口的分配必須是唯一的。因為端口是為了唯一標識每臺計算機唯一服務的，另外端口號在0～65535，前1024個端口已經被Tcp/Ip作為保留端口，因此人們所分配的端口只能是1024之后的。Socket通信流程如圖3所示。

建立服務器端的Socket對象步驟如下：

（1）創建一個服務器端套接字，并綁定到指定端口上。

ServerSocket ss=new ServerSocket(int port);

（2）調用accept()，監聽連接請求，如果客戶端請求連接，則接受連接，返回通信套接字。

Socket s=ss.accept();

（3） 調 用Socket 類 的getOutputStream()和getInputStream獲取輸出流和輸入流，開始網絡數據的發送和接收。

OutputStream os=s.getOutputStream();

InputStream is=s.getInputStream();

os.write(“Hello,this is server! “.getBytes());//向客戶端發送數據

byte[] buf=new byte[100];

int len=is.read(buf);//從客戶端讀取數據

圖3 Socket通信流程

4 服務器數據解析

報文編碼格式如圖4所示，服務器接收數據以后需做以下處理工作：

（1）對數據進行解析。解析過程為根據字符串（字符串的第一個單詞作為關鍵字）的關鍵字進行哈希運算。哈希運算以后得到不同類別的包類構造函數。

（2）調用第一步查找回來的構造函數進行對象的構造。構造完成以后PREEvsion的對應層次中自動產生構造的對象。

（3）第一步和第二步完成以后，PREEvison的對象已經生成成功。接下來需要把需求層、測試規范層、測試腳本層、測試結果層構造的對象關聯起來。關聯方法為調用PREEVison的Map函數。輪詢各個對象下的子對象進行對象的查找，并根據關鍵字進行關聯（對象名的第一單詞作為關鍵字）。

（4）通過以上工作以后數據已經保存到PREEvision中。PREEVison提供了統計測試結果的函數Result()。調用Result()函數可以得到測試結果的需求覆蓋率數值。這些數值通過Socket函數傳回給客戶端UI?？蛻舳送ㄟ^C#提供的繪圖控件繪制出覆蓋度圖形。

圖4 報文編碼格式

5 方法驗證分析

該系統可以實現C#開發的客戶端和PREEVision中模型數據的交互分析。系統的使用減少了建立模型的工作量,縮短了建立模型的時間。與手動建模比對驗證可知，使用自動建模方式準確率更高，時間短，效率高。C#編寫的界面可以快速方便地查看測試用例的覆蓋度。客戶端操作界面和數據分析界面分別如圖5、圖6所示，PREEVision數據分析界面、PREEVision中模型結構、PREEVision中算法開發分別如圖7、圖8和圖9所示。

圖5 客戶端操作界面

圖6 客戶端數據分析界面

圖7 PREEVision數據分析界面

圖8 PREEVision中模型結構

圖9 PREEVision中算法開發

6 結語

基于Socket通信的PREEvision二次開發，使用Socket多線程通信，傳輸數據時間短，性能高，客戶端與服務器端之間可實時進行信息交互，數據安全性強。C#開發的客戶端和PREEVision中的二次開發模塊的配合使用實現了數據在沒有安裝PREEvision的PC和有安裝有PREEvision的PC之間的快速交互。這樣既節約了軟件采購成本，又提高了建立模型的效率。

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