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從SOA-RM到AP AUTOSAR

在《AP AUTOSAR基礎(chǔ)簡介》之《AP AUTOSAR & SOA》視頻中，我們提到：AP AUTOSAR是一種面向服務(wù)的架構(gòu)！在《SOA點(diǎn)映》中也提到：SOA不是具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而是一種模板軟件架構(gòu)！ 那么，怎么來理解SOA是一種模板軟件架構(gòu)？又如何理解為什么AP AUTOSAR是SOA？以下是筆者的一些理解分享給大家，如有不對之處，還請指出。 SOA的全稱是：面向服務(wù)的架構(gòu)（Service Oriented Architecture），從SOA的概念中，我們比較容易產(chǎn)生一個(gè)問題：這個(gè)架構(gòu)怎么來的？要想搞清楚這個(gè)點(diǎn)，我們需要先理解以下SOA參考模型（SOA-RM）

①

SOA-RM到SOA

SOA參考模型（SOA-RM）描述了SOA環(huán)境中的各個(gè)組件（或者實(shí)體）及其之間的關(guān)系。當(dāng)前對SOA-RM的研究大致分為以下幾類： 1. 以W3C的Web服務(wù)架構(gòu)工作組為代表：

它是通過定義一些具體的功能組件和其他抽象實(shí)體來研究這些組件和實(shí)體之間的關(guān)系。但是，它定義于Web服務(wù)技術(shù)背景，故其架構(gòu)分析具有局限性。

2. 以O(shè)ASIS成立的SOA-RM技術(shù)委員會(huì)為代表：

它主張以SOA中相關(guān)的抽象概念和實(shí)體為出發(fā)點(diǎn)，來研究它們之間的關(guān)系。它認(rèn)為SOA涉及的元素包括服務(wù)與服務(wù)的描述，服務(wù)的發(fā)布與發(fā)現(xiàn)機(jī)制，服務(wù)的相關(guān)規(guī)范，數(shù)據(jù)模型和服務(wù)協(xié)議等！

3.以軟件組件為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)的研究

主要有IBM、微軟等企業(yè)為代表，它們進(jìn)行著自己的應(yīng)用平臺(tái)以及解決方案的SOA研究。但是這樣的模型依賴于特定的技術(shù)平臺(tái)，因此，不是理想的SOA通用模型。

筆者比較認(rèn)可OASIS的觀點(diǎn)，且與汽車行業(yè)相關(guān)度大，因此筆者將以O(shè)ASIS為代表的SOA-RM出發(fā)進(jìn)行分析。 PS：《搞一下汽車電子》也為各位解鎖全系的朋友準(zhǔn)備了中文版的OASIS《soa-rm-v1.0》，在公眾號(hào)菜單欄聯(lián)系我們進(jìn)行獲取 筆者基于OASIS的觀點(diǎn)，整理了SOA-RM與SOA的關(guān)系如下：

SOA-RM是一種抽象框架

SOA-RM并不與任何標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和其他的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)關(guān)聯(lián)

與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和其他具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)相關(guān)聯(lián)的是SOA

SOA是SOA參考模型的一種應(yīng)用

圖：OASIS SOA-RM 簡單來說：SOA-RM只是一個(gè)框架，架構(gòu)師可以使用現(xiàn)有的協(xié)議（如web服務(wù)協(xié)議）、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范等來構(gòu)建具體的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，那么根據(jù)SOA-RM，并結(jié)合一定協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范等構(gòu)建出來的架構(gòu)便是一種面向服務(wù)的架構(gòu)SOA！ 到此，我們知道了SOA的構(gòu)建來自SOA-RM。那么，接著下一個(gè)問題，SOA到底是什么？上文筆者也說明了筆者眼中的SOA：SOA是一種模板軟件架構(gòu)，這怎么理解？AP AUTOSAR是SOA又如何理解呢？我們往下看：

②

SOA到AP AUTOSAR

在《AP AUTOSAR & SOA》中，我們主要介紹了SOA的通信機(jī)制，并簡單介紹了SOA的概念。知道了它不是具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，那么SOA是一種模板軟件架構(gòu)如何理解呢？ 我們將模板軟件架構(gòu)拆開來理解：

模板：基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等實(shí)現(xiàn)一套用于設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)用程序的原則和方法

軟件：這里的軟件代表著一種軟件設(shè)計(jì)模式，可以使用互操作服務(wù)的形式來開發(fā)軟件

架構(gòu)：這里的架構(gòu)是指一種架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，按照服務(wù)所屬所指定的約束和策略來執(zhí)行

軟件架構(gòu)：是指由系統(tǒng)元素及其外部可見屬性以及他們之間的關(guān)系組成。

所以，筆者認(rèn)為SOA是一種模板軟件架構(gòu)，并不是具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镾OA不涉及具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容！這也能對應(yīng)了SOA是SOA-RM的一種應(yīng)用！ 這里對SOA中服務(wù)的概念進(jìn)行一個(gè)簡單說明：

服務(wù)是最基本的單元，一種能夠訪問一個(gè)或多個(gè)功能的機(jī)制

理解了SOA是一種模板軟件架構(gòu)，那么為什么AP AUTOSAR是一種SOA，筆者認(rèn)為主要體現(xiàn)在以下方面： 從模板的角度出發(fā)來理解，AP AUTOSAR提供了一套開發(fā)應(yīng)用程序的方法即AP AUTOSAR方法論，主要分為三部分：

架構(gòu)與設(shè)計(jì)（下圖藍(lán)色框），包含：

開發(fā)一個(gè)服務(wù)接口描述

通過Machine Design開發(fā)通信結(jié)構(gòu)

軟件開發(fā)（下圖綠色框），包含：

開發(fā)Application-Level類型的軟件

開發(fā)Platform-Level類型的軟件

集成與部署（下圖黑色框），包含：

定義和配置Machine

創(chuàng)建Execution Manifest

定義和配置Service Instance

等等

圖：AP AUTOSAR方法論概覽 從軟件方面理解： AP AUTOSAR使用互操作服務(wù)的形式進(jìn)行軟件開發(fā)，機(jī)制如下： 主要包含兩個(gè)角色：

服務(wù)提供者

服務(wù)消費(fèi)者

兩者之間是通過通信管理中間件（CMM）傳輸層進(jìn)行通信。 通信管理中間件主要以下通信方式（協(xié)議約束）：

SOME/IP

DDS

服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者之間的連接是CMM在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的！

圖：Proxy Skeleton Pattern 需要提到的是，AP AUTOSAR中采用了服務(wù)骨架（Service Skeleton）與服務(wù)代理（Service Proxy）模式，服務(wù)骨架與服務(wù)代理是根據(jù) ”服務(wù)接口定義 “ 生成的。 PS：那么SOME/IP如何設(shè)計(jì)，DDS又如何設(shè)計(jì)？我們將會(huì)在后期《搞一下SOA》系列與《搞一下整車以太網(wǎng)》系列中進(jìn)行分享（需解鎖全系哦?。? 筆者認(rèn)為，單一個(gè)軟件通信還不足以成為軟件架構(gòu)，AP AUTOSAR除了通信之外，還有其他的系統(tǒng)元素，如：與存儲(chǔ)相關(guān)的ara::per 功能集群。詳細(xì)的架構(gòu)圖如下，我們也在《What AP AUTOSAR》中對上述每個(gè)功能集群進(jìn)行了簡單的描述。 因此，筆者認(rèn)為，AP AUTOSAR是SOA（注意這里是SOA，不是SOA-RM），是一種模板軟件架構(gòu)！

圖：AP AUTOSAR架構(gòu)概覽 上圖中需要提到的是，AP AUTOSAR規(guī)定，Application只能直接訪問POSIX的PSE51接口，不能直接訪問非PSE51接口。 PS：《搞一下汽車電子》也為各位解鎖全系的朋友準(zhǔn)備了原版的《IEEE1003.13》，在公眾號(hào)菜單欄聯(lián)系我們進(jìn)行獲取 解釋了為什么AP AUTOSAR是SOA，我們再來總結(jié)一下what AP AUTOSAR？

SOA：動(dòng)態(tài)創(chuàng)建連接

中間件：承上啟下

標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)范API及功能、規(guī)范交互方式、規(guī)范開發(fā)方法

詳細(xì)內(nèi)容，請查閱《What AP AUTOSAR中》

圖：What AP AUTOSAR 這里筆者也總結(jié)了一下AP AUTOSAR的特性：

靈活的軟件配置

Security & Safety

并行處理

與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的兼容

基于POSIX標(biāo)準(zhǔn)

動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存

SOA

我們從SOA-RM出發(fā)，分析了AP AUTOSAR。AP AUTOSAR也剛發(fā)布了R2011版本，本系列后期也會(huì)結(jié)合AP AUTOSAR R20-11的新特性來分享《搞一下AP AUTOSAR進(jìn)階應(yīng)用》，因此，這里筆者為大家整理了一下AP AUTOSAR R20-11的一些更新！

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AP AUTOSAR R20-11

我們將從文檔、平臺(tái)設(shè)計(jì)以及新增特性等方面進(jìn)行分享。

①

文檔變更

R2011文檔方面的變更還是很大的，《搞一下汽車電子》按照之前的分類方式將R2011進(jìn)行了整理，大家可以后臺(tái)回復(fù)" AP點(diǎn)映"進(jìn)行查看。 我們還是將其分為以下幾個(gè)文件夾：

Adaptive Foundation：與基礎(chǔ)功能集群相關(guān)的文檔

Adaptive Service：與服務(wù)功能集群相關(guān)的文檔

General：AP AUTOSAR General文檔

Methodology And Manifest：與方法論、元模型以及Manifest等相關(guān)的文檔

Release Documentation：Release相關(guān)文檔

其中Adaptive Foundation增加了很多Foundation中功能集權(quán)的解釋性說明文檔，主要包括：

AdaptiveService部分，增加了以下內(nèi)容：

其中： 《AUTOSAR_RS_AutomatedDrivingInterfaces》規(guī)定了傳感器接口上AP AUTOSAR的要求。 《AUTOSAR_SWS_SensorInterfaces》描述了傳感器接口的功能說明與接口 Adaptive General部分進(jìn)行了以下更改：

需要說明的是，R2011標(biāo)準(zhǔn)文檔中，沒有《AUTOSAR_SWS_General》等，筆者認(rèn)為是缺少了，而不是被刪除了。 Methodology And Manifest部分進(jìn)行了以下更改：

其中《AUTOSAR_TPS_AdaptivePlatformTimingExtensions》是通過AUTOSAR元模型對時(shí)間擴(kuò)展正式定義的補(bǔ)充。 這里需要特別說明的一個(gè)文檔是《AUTOSAR_SWS_AdaptiveIntrusionDetectionSystemManager》。 筆者認(rèn)為，上述文件入侵檢測系統(tǒng)管理（Idsm）應(yīng)該是一個(gè)屬于Foundation部分的功能集群（FC），但是，其他文檔中，都沒有與Idsm相關(guān)的內(nèi)容。即使是《平臺(tái)設(shè)計(jì)》中也沒有。屬于標(biāo)準(zhǔn)的問題，可能會(huì)在下個(gè)版本中有所體現(xiàn)。

②

平臺(tái)設(shè)計(jì)變更

《平臺(tái)設(shè)計(jì)》是AP AUTOSAR中對AP AUTOSAR進(jìn)行概述的文檔，這里，對平臺(tái)設(shè)計(jì)中主要的改動(dòng)進(jìn)行說明如下： 1. 在《持久性》章節(jié)進(jìn)行了以下更改： 持久性主要的三種應(yīng)用場景有：

在Adaptive Machine上安裝新的應(yīng)用程序軟件

將現(xiàn)有應(yīng)用程序軟件更新到Adaptive Machine

從Adaptive Machine卸載現(xiàn)有的應(yīng)用程序軟件

圖：Persistency 在R1911中，對上述三種應(yīng)用場景進(jìn)行了以下說明： UCM都使用持久性來部署/刪除/更新應(yīng)用程序的持久性數(shù)據(jù) 在R2011中，對其進(jìn)行說明如下： 在前兩個(gè)場景中，持續(xù)性由UCM通過EM觸發(fā)，以部署/更新應(yīng)用程序的持久性數(shù)據(jù) 在第三個(gè)場景中，UCM可以使用uri從持久性配置中刪除剩余的持久性數(shù)據(jù) 2. 在《UCM》章節(jié)，更改了UCM Master 的狀態(tài)機(jī)： 我們也會(huì)在后期基于此分享" AP AUTOSAR & OTA"

圖：UCM Master狀態(tài)機(jī) 3. 在《Crypto》章節(jié)更改了密鑰管理交互，如：增加獨(dú)立且受信任的環(huán)境等：

圖：密鑰管理交互 當(dāng)然，還有其他更多更改內(nèi)容，可參考《AP AUTOSAR 平臺(tái)設(shè)計(jì)》文檔。 PS：《搞一下汽車電子》也為各位解鎖全系的朋友準(zhǔn)備了中文版的AP AUTOSAR R2011《平臺(tái)設(shè)計(jì)》，在公眾號(hào)菜單欄聯(lián)系我們進(jìn)行獲取

③

新增特性

從Safety方面來說，新增了系統(tǒng)健康監(jiān)控，主要用于系統(tǒng)協(xié)調(diào)健康狀況/錯(cuò)誤。主要包含以下內(nèi)容：

SHM Client交流平臺(tái)健康狀況

SHM Master確定健康指標(biāo)

根據(jù)健康指標(biāo)進(jìn)行的機(jī)器恢復(fù)（例如降級(jí)）

圖：系統(tǒng)健康監(jiān)控 從上圖也可以看出，SHM Client是在AP AUTOSAR端，SHM Master是CP AUTOSAR端。這也是AUTOSAR官方在AP AUTOSAR 功能安全方面的又一考慮吧。有關(guān)AP AUTOSAR & Safety更多內(nèi)容，可查看《AP AUTOSAR & Safety》 在Safety方面，也增加了確定性同步的內(nèi)容，描述了同步行為和周期性激活的要求，包括時(shí)間同步和數(shù)據(jù)同步。

圖：確定性同步 從Security方面來說，增加了入侵檢測系統(tǒng)管理，有標(biāo)準(zhǔn)化的接口來報(bào)告安全事件，有標(biāo)準(zhǔn)化的過濾機(jī)制，來通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸合格的安全事件。 PS：還是如前所說，除了一份Idsm文檔外，無更多描述

在Security方面，也增加了Crypto API的描述：

軟件和硬件獨(dú)立開來

支持分離式非耦合開發(fā)

應(yīng)用程序獨(dú)立于加密解決方案

上述，便是R2011主要的變更，當(dāng)然還有很多變更，我們會(huì)在后期的系列分享中，與大家進(jìn)行分享，那么為什么要分享《搞一下AP AUTOSAR進(jìn)階應(yīng)用》

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Why AP AUTOSAR應(yīng)用

從流程來說：

需要一套標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)流程，我們會(huì)分享" AP AUTOSAR 方法論"

從架構(gòu)來說：

汽車EEA從分布式到域集中式再到車輛集中式發(fā)展過程中，需要新的技術(shù)、協(xié)議來作為支撐，我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & EEA"。

當(dāng)然我們也有《搞一下SOA》系列。

從功能需求來說：

為了避免召回，需要整車OTA功能，我們會(huì)分享"AP AUTOSAR & OTA "

汽車高度自動(dòng)駕駛等需要基于POSIX OS運(yùn)行具有ASIL 要求的實(shí)時(shí)Application，系統(tǒng)需要確定性行為，我們會(huì)分享 " AP AUTOSAR & 確定性執(zhí)行"

AP標(biāo)準(zhǔn)中無XCP協(xié)議，那么如何基于AP來做標(biāo)定，我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & 標(biāo)定 "

在AP AUTOSAR中能否使用基于視覺的算法？我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & AI "

如何在AP AUTOSAR中使用DDS的網(wǎng)絡(luò)綁定？我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & DDS "

從應(yīng)用來說：

自動(dòng)駕駛平臺(tái)涉及哪些軟件技術(shù)？AP扮演什么角色？我們會(huì)分享 " AP AUTOSAR & 自動(dòng)駕駛"

智能座艙涉及哪些技術(shù)？AP 扮演什么角色？我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & 智能座艙 "

如何基于AP AUTOSAR開發(fā)中央計(jì)算單元？我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & 中央計(jì)算單元"

如何基于現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與AP解決昂貴的車輛更新緩慢問題？我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & IoT "

從兼容適配來說：

系統(tǒng)應(yīng)能夠支撐應(yīng)用程序分離，我們會(huì)分享" AP AUTOSAR & Hypervisor"

當(dāng)然，上述內(nèi)容會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一定的調(diào)整。最后再回答一個(gè)大家比較關(guān)心的問題：如何學(xué)習(xí)AP AUTOSAR？

首先，請?jiān)诠娞?hào)《搞一下汽車電子小助手》后臺(tái)回復(fù) " 系列 " 查看《搞一下 AP AUTOSAR基礎(chǔ)簡介》《搞一下 AP AUTOSAR平臺(tái)設(shè)計(jì)》

接著，請具備cpp編程能力

然后，從《AUTOSAR方法論》進(jìn)行突破

接著，研究標(biāo)準(zhǔn)文檔，如果工具鏈，基于工具鏈進(jìn)行研究最好。

原文標(biāo)題：如何理解SOA是一種模板軟件架構(gòu)？

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