基于ODX數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)值繼承關(guān)系的深入分析

李 澳

（吉利汽車研究院電子電器開發(fā)中心 電子電氣架構(gòu)室，浙江 寧波 315336）

1 ODX數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

隨著汽車電子電器技術(shù)高速發(fā)展，汽車的控制和網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜，同時對于汽車的診斷要求也越來越高。ODX診斷開發(fā)型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是從診斷設(shè)備工具開發(fā)，自動化控制器開發(fā)，診斷數(shù)據(jù)管理不斷地深入。

在《基于ODX數(shù)據(jù)庫的核心-值繼承-PARENT-REF研究綜述》一文中，已經(jīng)將值繼承的范圍、定義、實(shí)現(xiàn)的方式、繼承形式進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文將深入剖析值繼承下的對象狀態(tài)和Runtime執(zhí)行的結(jié)果以及導(dǎo)入方式的共享庫繼承邏輯。

2 值繼承的分類

值繼承分為一般性繼承、多重繼承和導(dǎo)入。在《基于ODX數(shù)據(jù)庫的核心-值繼承-PARENT-REF研究綜述》一文中已經(jīng)就繼承的基本概念和多重繼承有了相關(guān)介紹，并且著重分析和講述了繼承以PARENT-REF為基類接口的實(shí)現(xiàn)方式，下文將重點(diǎn)介紹導(dǎo)入和值繼承的結(jié)果分析。圖1展示了繼承層級和優(yōu)先級的關(guān)系。

圖1 繼承層級和優(yōu)先級

3 值繼承-導(dǎo)入

導(dǎo)入為值繼承提供另外實(shí)現(xiàn)方式。在圖1中ECU-SHAREDATA層在最左邊關(guān)系可以看到，其可以被除它自身以外的其他的任意診斷層進(jìn)行值繼承，同時還可以保持原有的診斷層的數(shù)據(jù)繼承關(guān)系。在整車的診斷開發(fā)過程中會有整車企業(yè)級的診斷規(guī)范，這一類規(guī)范不屬于標(biāo)準(zhǔn)的UDS定義的數(shù)據(jù)，也不屬于CAN標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)，但是這些企業(yè)級別的診斷數(shù)據(jù)規(guī)范在整車所有控制器中都是同樣的解析和運(yùn)用規(guī)則。展示一般性控制器診斷數(shù)據(jù)的定義規(guī)則來源如圖2所示。

在ODX的數(shù)據(jù)模型中運(yùn)用圖1中ECU-SHARE-DATA來定義企業(yè)級以及各個ECU級別的規(guī)范性數(shù)據(jù)，各個診斷層就可以通過導(dǎo)入的方式 （IMPORT-REF）完成子規(guī)范和通用性定義診斷數(shù)據(jù)對象的引用。

圖2 展示一般性控制器診斷數(shù)據(jù)的定義規(guī)則來源

ECU-SHARE-DATA的運(yùn)用即在原有的診斷繼承數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善各類數(shù)據(jù)的復(fù)用性和維護(hù)性。例如：數(shù)據(jù)單位的創(chuàng)建，通用性公式的創(chuàng)建。對于使用ODX-LINK進(jìn)行導(dǎo)入關(guān)系創(chuàng)建的分為3組關(guān)系：A、I、R。

1）A：即能夠通過ODX-LINK進(jìn)行特定診斷層導(dǎo)入應(yīng)用的元素為A。

2）I：一個屬于A的元素同時也是一個ODXL-LINK（DIAG-COMM-PROXY，DTC-PROXY，DIAG-VARIABLEPROXY or ROW-WRAPPER）作為源的目標(biāo)元素為I，不能通過SNREF／SNPATH-REF進(jìn)行對象的導(dǎo)入。

將34篇文獻(xiàn)信息導(dǎo)入Bicomb 2軟件后進(jìn)行關(guān)鍵詞提取操作，共得到83個原始關(guān)鍵詞，本研究選取頻次閾值≥2的關(guān)鍵詞作為高頻關(guān)鍵詞，共得14個，如表1所示。可見，當(dāng)前，關(guān)于我國高校教師TPACK能力的研究主要集中在教師專業(yè)發(fā)展、教師培訓(xùn)以及翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用等方面。

3）R：一個屬于A的元素同時不屬于I。

ODX繼承中只有ECU-SHARE-DATA才能成為導(dǎo)入引用的目標(biāo)。

4 繼承關(guān)系

在《基于ODX數(shù)據(jù)庫的核心-值繼承-PARENT-REF研究綜述》一文中介紹了繼承的實(shí)現(xiàn)方式，通過ODX-LINK進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，下面將針對上文中的3種繼承方式及對應(yīng)的繼承實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入分析其繼承原理。

4.1 一般繼承的實(shí)現(xiàn)

4.1.1 ODX-LINK繼承

一般診斷層繼承，被繼承對象中使用ODX-LINK進(jìn)行引用同一診斷層對象，不論繼承層是否重寫ODX-LINK對象，繼承層ODX-LINK引用的對象依然保持原有的引用關(guān)系，同時在繼承層中可繼續(xù)使用。如圖3所示，在被繼承層FG中存在對象structure1，同時structure1通過ODX-LINK引用DOP1，在BV的繼承層中，structure1對象將被繼承，同時其引用關(guān)系也被繼承。在圖3所示關(guān)系中BV繼承層重寫對象DOP1為DOP1’，但是其引用仍然是DOP1，即繼承對象中如果存在ODX-LINK的引用關(guān)系，無論繼承層是否重寫，引用對象不變。但是DOP1’只能在BV中使用。EV繼承BV的對象，BV重寫DOP1，因此EV層中存在一般性高的DOP1’。

4.1.2 SNREFS繼承

一般診斷層繼承，被繼承對象中使用SNREFS進(jìn)行引用同一診斷層對象，如果繼承層重寫SNREFS對象，繼承層SNREFS引用對象將被重寫對象替換，并重新生成新的引用關(guān)系，被繼承層的對象不能在繼承層使用。圖4是被繼承層中包含snref引用。

4.1.3 ODX-LINK對象繼承層可見性

圖3 被繼承層中包含ODX-LINK引用

圖4 被繼承層中包含snref引用

在上述的ODX-LINK繼承關(guān)系中，由于被繼承層對象在被繼承層級進(jìn)行了重寫，此對象雖然在繼承層可用，但是由于對象存在被繼承層，重寫對象已經(jīng)存在于繼承層，對于繼承層同一對象，被繼承層的對象是不可見的。

如在圖3中的BV層DOP1’在BV層中可以通過DB-API查詢，但是DOP1則不可查詢，但是DOP1在D-SERVER的runtime中存在此對象。

4.1.4 SNREFS對象繼承層可見性

在上述的SNREFS繼承關(guān)系中，由于被繼承層對象在被繼承層級進(jìn)行了重寫，此對象即不可以在繼承層中使用，亦不可見。如在圖4中的BV層DOP1’在BV層中可以通過DBAPI查詢，EV中的DOP1’也可以通過DB-API查詢，但是DOP1則既不可在BV也不可在EV中查詢，同時DOP1在DSERVER的runtime中不存在此對象引用。

4.1.5 ODX-LINK、SNREFS混合引用繼承對象繼承層可見性

ODX-LINK繼承中可以多層級繼承，同時被繼承層級的對象可以在任意繼承層使用，被繼承層通過SNREFS進(jìn)行應(yīng)用對象或者繼承層通過SNREFS進(jìn)行當(dāng)前層引用，在繼承層如果進(jìn)行了引用對象的重寫，即繼承層的引用對象變?yōu)橹貙憣ο螅瑫r被繼承層的對象在繼承層不可見。

圖5為ODX-LINK、SNREFS混合引用繼承對象繼承層引用關(guān)系和可見性。如圖5所示，被繼承層對象存在ODXLINK對象，同時此對象通過SNREFS引用其他對象，在繼承層進(jìn)行重寫和其他操作后對象的引用關(guān)系，BV層級的關(guān)系如橙色所示，EV層級如藍(lán)色所示。在引用關(guān)系中STRUCTURE1對象既可在BV也可在EV的runtime中存在，但是在BV和EV層級中是不可通過DB-API獲取，只能存在于FG層級。

圖5 ODX-LINK、SNREFS混合引用繼承對象繼承層引用關(guān)系和可見性

4.2 導(dǎo)入繼承的實(shí)現(xiàn)

導(dǎo)入ECU-SHARE-DATA層后，繼承層進(jìn)行對象的ODX-LINK引用，如果引用的對象存在對同層對象的SNREF引用關(guān)系，當(dāng)前繼承層必須重寫存在于被導(dǎo)入層的SNREF的引用對象，否則引用失敗。圖6為ECU-SHARE-DATA導(dǎo)入后的對象的snref引用關(guān)系。

圖6 ECU-SHARE-DATA導(dǎo)入后的對象的snref引用關(guān)系

導(dǎo)入ECU-SHARE-DATA層后，繼承層進(jìn)行對象的ODX-LINK引用，如果引用的對象存在對同層對象的ODX-link引用關(guān)系，當(dāng)前繼承層在Runtime中可以繼續(xù)保持導(dǎo)入層對象的引用關(guān)系和對象的內(nèi)容，但是引用對象在當(dāng)前繼承層不可見。同時，即使繼承層重寫引用對象也不會對原有的繼承關(guān)系產(chǎn)生影響，但是如在當(dāng)前繼承層使用同名的對象即為重寫對象 （被繼承層對象在繼承層不可見）。圖7為ECUSHARE-DATA導(dǎo)入后的對象的ODX-LINK引用關(guān)系。

圖7 ECU-SHARE-DATA導(dǎo)入后的對象的ODX-LINK引用關(guān)系

4.3 重寫對象繼承關(guān)系

繼承層重寫被繼承層對象后，繼承層的對象將不再擁有被繼承層對象的引用關(guān)系，即所有的引用關(guān)系需要在繼承層重新創(chuàng)建。

圖6和圖7中分別對ECU-SHARE-DATA層中導(dǎo)入的對象進(jìn)行了重寫，重寫對象的引用關(guān)系將不會被繼承STRUCTURE1，不會繼承ECU-SHARE-DATA的STRUCTURE的引用關(guān)系。

4.4 消除繼承的實(shí)現(xiàn)

在繼承層可以通過消除繼承的方式完成對被繼承層對象的去除，同時可以通過使用ODX-LINK再次實(shí)現(xiàn)對消除對象的引用。注意不能夠使用SN-REF創(chuàng)建對消除對象的引用，否則將出現(xiàn)引用對象錯誤。圖8為消除繼承中ODX-LINK和snref引用實(shí)現(xiàn)。

圖8 消除繼承中ODX-LINK和snref引用實(shí)現(xiàn)

5 結(jié)語

1）ODX數(shù)據(jù)庫中值繼承思想使得診斷數(shù)據(jù)能夠在ECU和ECU變種之間進(jìn)行診斷數(shù)據(jù)的重用，構(gòu)建診斷數(shù)據(jù)的開發(fā)架構(gòu)。

2）通過值繼承方式一般繼承和導(dǎo)入繼承合理地設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3）通過不同值繼承方式下的不同的繼承邏輯關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計，充分運(yùn)用對象的繼承關(guān)系和不同環(huán)境的狀態(tài)。

4）本文的研究結(jié)論，對通過ODX創(chuàng)建分析診斷數(shù)據(jù)庫和設(shè)備解析ODX數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和使用有重大的參考價值。