基于Socket通信的PREEvision二次开发

蔡永祥 王子龙 张康达

（中国汽车技术研究中心，天津 300300）

PREEvision是德国Aquintos公司的一个自上而下的基于模型的电子电气架构设计与开发工具，同时也是一个集成电子电气协作平台，覆盖整个V字模型的开发与测试验证阶段，包括电子电器需求分析、结架构设计、模块部件开发及后期的测试验证，并且可以保证多部门、多流程在同一个平台工具并行协作。

在以往电子电气架构设计过程中，人们通过手动方式把输入文件导入PREEvision软件中，很难做到自动分析与数据处理，无法满足用户快速完成架构设计与分析的需求，尤其当面对庞大的数据量时，耗费时间的同时也无法保证准确度。

针对上述问题，本文提出一种方法，它不仅能够快速精确自动处理输入文件并自动导入PREEvision，还可从PREEvision中自动分析处理并读取数据。

1 系统总体架构

该方法主要包括：C#编写的数据处理软件；基于Socket的多线程异步通信模块；PREEvision中二次开发的模型数据处理引擎这三部分。其系统架构如图1所示，具体实现方法如下。

1.1 数据输入

为需要处理分析上传的原始文件，包括Office文件，网络通信文件DBC、FIBEX和LDF，线束设计文件KBL等。

1.2 数据编译

为使用C#编写的上位机操作程序，实现输入数据的编辑、解析、封装功能，同时兼做用户操作界面客户端。

1.3 Socket

实现服务端与客户端一对一的数据流式传输。作为上位程序与下位机PREEvision的通讯桥梁。

1.4 数据解码

在PREEvision自带的控件中，添加JAVA编写序列对上位机程序编译封装的数据解码，变为PREEvision可用的数据类型。

1.5 数据写入

在PREEvision自带的控件中，添加JAVA编写序列，使用PREEvision自带命令将解码数据放置到相应的分类中，并对相关类进行关联。

图1 系统架构

1.6 操作流程

在客户端假设为A的PC上运行上位机程序，对需求层、规范层、脚本层、用例层、测试数据层的各种不同格式的文件进行导入解析，设置各层数据之间的关系标识符，设置完成后通过Socket和ServerSocket类与为服务器端假设为B的PC上运行的PREEvision建立通信，通过getInputStream()和getOutputStream()两个函数进行远程数据交互，将解析后的数据上传至PREEvision中，在PREEvision的控件matrix中使用PREEvision自带的接口函数编写JAVA代码，结合不同层次的标志位与层次之间的标志位，调用PREEVision的接口函数将解码后的数据添加至PREEvision相对应的层次中，并可在PREEvision中对数据进行分析。分析结果用Socket通信发回A客户端并在A客户端的数据处理软件中绘图展示。

该系统设计完成了没有安装PREEvision的PC和有安装有PREEvision的PC之间的数据快速交互。

2 客户端数据输入处理

客户端不需要安装PREEvision，安装C#开发的上位机程序。客户端主要完成三个部分的工作：一是输入文件的解析编译；二是与服务器端进行通信；三是监控通信状态与分析结果展示。

交互界面将在后面的试验验证处进行展示。与服务器通信将在下节Socket多线程通信中介绍，此处详述文件编译处理部分。

上位机操作界面现在可以出来的文件类型包括：Word、Excel、XML、DBC、LDF、KBL等，读取处理方式相似，下面以Word的提取处理方式为例进行叙述，Word文件编译处理流程如图2所示。

添加引用com文件Microsoft word 11.0 Object Library

定义全局变量

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

_Document doc=null; //创建 word文档

通过文件打开对话框获取word文件所在位置,代码如下

OpenFileDialog dlg=new OpenFileDialog();

dlg.Filter = “word 文件 |*.doc”;

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

{

string fileName = dlg.FileName;

}

打开word,代码如下

object unknow = Type.Missing;

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

读取word文档

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

textBox1.Text = temp; //将 第 i段 内 容 复 制 到textbox中

图2 Word文件编译处理

3 Socket多线程通信

3.1 Socket通信机制

为了能够方便地开发网络应用软件，美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用Socket。

Socket的出现，使程序员可以很方便地访问Tcp/Ip，从而开发各种网络应用的程序。在网络通信中，Socke可以理解为客户端或服务器端的一个特殊对象，Socket通常被称为“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。它可以实现服务器与客户端一对一的流式传输。

一个完整的Socket通信程序一般包括以下几个步骤：创建Socket；打开连接到Socket的输入输出流；按照一定的协议对Socket进行读/写操作；关闭Socket。

3.2 服务器端程序编写

Java使用专门建立Socket服务器的类ServerSocket来创建服务器对象，ServerSocket server=new ServerSocket(int port)，这里提供了一个端口作为参数，要注意的是端口的分配必须是唯一的。因为端口是为了唯一标识每台计算机唯一服务的，另外端口号在0～65535，前1024个端口已经被Tcp/Ip作为保留端口，因此人们所分配的端口只能是1024之后的。Socket通信流程如图3所示。

建立服务器端的Socket对象步骤如下：

（1）创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上。

ServerSocket ss=new ServerSocket(int port);

（2）调用accept()，监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字。

Socket s=ss.accept();

（3） 调 用Socket 类 的getOutputStream()和getInputStream获取输出流和输入流，开始网络数据的发送和接收。

OutputStream os=s.getOutputStream();

InputStream is=s.getInputStream();

os.write(“Hello,this is server! “.getBytes());//向客户端发送数据

byte[] buf=new byte[100];

int len=is.read(buf);//从客户端读取数据

图3 Socket通信流程

4 服务器数据解析

报文编码格式如图4所示，服务器接收数据以后需做以下处理工作：

（1）对数据进行解析。解析过程为根据字符串（字符串的第一个单词作为关键字）的关键字进行哈希运算。哈希运算以后得到不同类别的包类构造函数。

（2）调用第一步查找回来的构造函数进行对象的构造。构造完成以后PREEvsion的对应层次中自动产生构造的对象。

（3）第一步和第二步完成以后，PREEvison的对象已经生成成功。接下来需要把需求层、测试规范层、测试脚本层、测试结果层构造的对象关联起来。关联方法为调用PREEVison的Map函数。轮询各个对象下的子对象进行对象的查找，并根据关键字进行关联（对象名的第一单词作为关键字）。

（4）通过以上工作以后数据已经保存到PREEvision中。PREEVison提供了统计测试结果的函数Result()。调用Result()函数可以得到测试结果的需求覆盖率数值。这些数值通过Socket函数传回给客户端UI。客户端通过C#提供的绘图控件绘制出覆盖度图形。

图4 报文编码格式

5 方法验证分析

该系统可以实现C#开发的客户端和PREEVision中模型数据的交互分析。系统的使用减少了建立模型的工作量,缩短了建立模型的时间。与手动建模比对验证可知，使用自动建模方式准确率更高，时间短，效率高。C#编写的界面可以快速方便地查看测试用例的覆盖度。客户端操作界面和数据分析界面分别如图5、图6所示，PREEVision数据分析界面、PREEVision中模型结构、PREEVision中算法开发分别如图7、图8和图9所示。

图5 客户端操作界面

图6 客户端数据分析界面

图7 PREEVision数据分析界面

图8 PREEVision中模型结构

图9 PREEVision中算法开发

6 结语

基于Socket通信的PREEvision二次开发，使用Socket多线程通信，传输数据时间短，性能高，客户端与服务器端之间可实时进行信息交互，数据安全性强。C#开发的客户端和PREEVision中的二次开发模块的配合使用实现了数据在没有安装PREEvision的PC和有安装有PREEvision的PC之间的快速交互。这样既节约了软件采购成本，又提高了建立模型的效率。

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