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AUTOSAR进阶图解==>AUTOSAR_TPS_XMLSchemaProductionRules

AUTOSAR XML Schema Production Rules 详解

AUTOSAR XML Schema 生产规则完整指南

目录

  • 1. 概述
  • 2. XML Schema 生产规则架构
  • 3. 类映射关系
  • 4. 属性映射关系
  • 5. 处理流程
  • 6. 配置和标签值
  • 7. 命名规则和约定
  • 8. 继承处理机制
  • 9. 总结

1. 概述

AUTOSAR XML Schema Production Rules 定义了如何将 AUTOSAR 元模型转换为符合 W3C XML Schema 规范的 XML Schema。该规则集确保了 AUTOSAR 系统描述的标准化和互操作性。

1.1 核心目标

  • 标准化转换:将 UML2.0 元模型转换为标准 XML Schema
  • 配置灵活性:支持通过标签值进行自定义配置
  • 向后兼容:确保现有 XML 描述的兼容性
  • 工具互操作:提供统一的工具间数据交换格式

1.2 适用范围

  • AUTOSAR Classic Platform 4.4.0
  • 所有 AUTOSAR 元模型实例
  • 工具链间的数据交换
  • 系统配置和描述文件

2. XML Schema 生产规则架构

在这里插入图片描述

图 2-1: XML Schema Production Rules 整体架构

该架构图展示了从 AUTOSAR 元模型到生成 XML Schema 的完整流程:

2.1 架构组件说明

AUTOSAR Meta-Model 层:

  • UML2.0 Classes: 定义 AUTOSAR 系统的核心类结构
  • Properties: 类的属性和特征定义
  • Associations: 类之间的关系和连接
  • Stereotypes: 扩展 UML 模型的构造型

XML Schema Production Rules 层:

  • Schema Generator: 核心转换引擎,负责将 UML 模型转换为 XML Schema
    • Class Mapping: 处理类的映射转换
    • Property Mapping: 处理属性的映射转换
    • Reference Mapping: 处理引用关系的映射转换
  • Configuration Engine: 配置管理引擎,处理标签值和默认规则

Generated XML Schema 层:

  • W3C XML Schema: 符合 W3C 标准的 XML Schema 定义
  • AUTOSAR XML Elements: AUTOSAR 特定的 XML 元素
  • XML Attributes: XML 属性定义

2.2 数据流说明

  1. 输入阶段: AUTOSAR 元模型通过 Meta-Model Input 接口输入到 Schema Generator
  2. 配置阶段: Configuration Engine 通过 Configuration Parameters 接口提供配置参数
  3. 生成阶段: Schema Generator 根据配置和元模型生成 XML Schema
  4. 输出阶段: 生成的 Schema 通过 Generated Schema 接口输出到 XML Schema 层

2.3 关键特性

  • 模块化设计: 各组件职责明确,便于维护和扩展
  • 配置驱动: 支持灵活的配置管理
  • 标准化输出: 确保生成的 XML Schema 符合 W3C 标准
  • 工具集成: 支持与现有 AUTOSAR 工具链的集成

2.4 代码示例

/* AUTOSAR XML Schema 生成器接口定义 */
typedef struct {uint8 moduleId;                  /* 模块标识符 */boolean moduleEnabled;           /* 模块启用状态 */uint8 maxInstances;              /* 最大实例数量 */Std_VersionInfoType versionInfo; /* 版本信息 */
} XMLSchema_ConfigType;/* Schema 生成器初始化函数 */
Std_ReturnType XMLSchema_Init(const XMLSchema_ConfigType* ConfigPtr)
{if (ConfigPtr == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 初始化配置 */XMLSchema_Internal_Config = *ConfigPtr;/* 初始化内部状态 */XMLSchema_Internal_State = XMLSCHEMA_STATE_UNINIT;/* 验证配置参数 */if (XMLSchema_Internal_ValidateConfig() != E_OK) {return E_NOT_OK;}/* 设置初始化状态 */XMLSchema_Internal_State = XMLSCHEMA_STATE_IDLE;return E_OK;
}/* Schema 生成主函数 */
Std_ReturnType XMLSchema_GenerateSchema(const AR_MetaModelType* metaModel,const AR_ConfigType* config,AR_XMLSchemaType* xmlSchema)
{if (XMLSchema_Internal_State != XMLSCHEMA_STATE_IDLE) {return E_NOT_OK;}if (metaModel == NULL || config == NULL || xmlSchema == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 设置处理状态 */XMLSchema_Internal_State = XMLSCHEMA_STATE_PROCESSING;/* 执行 Schema 生成流程 */Std_ReturnType result = XMLSchema_Internal_Generate(metaModel, config, xmlSchema);/* 恢复空闲状态 */XMLSchema_Internal_State = XMLSCHEMA_STATE_IDLE;return result;
}

3. 类映射关系

在这里插入图片描述

图 3-1: UML 类到 XML Schema 的映射关系

该图展示了 AUTOSAR 元模型中核心类到 XML Schema 的映射关系:

3.1 UML 元模型类层次结构

基础标识类:

  • Identifiable: 提供基本标识信息,包含 shortName、longName、category、uuid、checksum、timestamp 等属性
  • ARElement: 继承自 Identifiable,添加了 traceRefs 属性用于追踪引用
  • PropertyContainer: 继承自 ARElement,提供属性容器功能,包含 properties 集合

组件类型类:

  • ComponentType: 继承自 PropertyContainer,定义组件类型,包含 ports 集合
  • AtomicSoftwareComponentType: 继承自 ComponentType,定义原子软件组件类型,包含 component 集合

3.2 XML Schema 映射结构

基础组映射:

  • IDENTIFIABLE-GROUP: 对应 Identifiable 类的 XML 表示
  • AR-ELEMENT-GROUP: 对应 ARElement 类的 XML 表示
  • PROPERTY-CONTAINER-GROUP: 对应 PropertyContainer 类的 XML 表示

组件类型映射:

  • COMPONENT-TYPE-GROUP: 对应 ComponentType 类的 XML 表示
  • ATOMIC-SOFTWARE-COMPONENT-TYPE: 对应 AtomicSoftwareComponentType 类的 XML 表示

3.3 映射规则说明

  1. 一对一映射: 每个 UML 类对应一个 XML Schema Group
  2. 继承关系保持: XML Schema 中的组引用顺序反映 UML 继承层次
  3. 属性转换: UML 属性按照配置规则转换为 XML 元素或属性
  4. 命名规范: 遵循 AUTOSAR XML 命名约定(大写字母,连字符分隔)

3.4 代码示例

/* AUTOSAR 基础标识结构定义 */
typedef struct {uint8 shortName[AR_SHORT_NAME_MAX_LENGTH];  /* 短名称 */uint8 longName[AR_LONG_NAME_MAX_LENGTH];    /* 长名称 */uint8 category[AR_CATEGORY_MAX_LENGTH];     /* 类别 */uint8 uuid[AR_UUID_MAX_LENGTH];             /* 唯一标识符 */uint8 checksum[AR_CHECKSUM_MAX_LENGTH];     /* 校验和 */uint32 timestamp;                           /* 时间戳 */
} AR_IdentifiableType;/* AUTOSAR 元素结构定义 */
typedef struct {AR_IdentifiableType identifiable;           /* 基础标识信息 */AR_TraceableRefType* traceRefs;             /* 追踪引用数组 */uint16 traceRefsCount;                      /* 追踪引用数量 */
} AR_ElementType;/* 属性容器结构定义 */
typedef struct {AR_ElementType arElement;                   /* AR 元素基础信息 */AR_PropertyType* properties;                /* 属性数组 */uint16 propertiesCount;                     /* 属性数量 */
} AR_PropertyContainerType;/* 组件类型结构定义 */
typedef struct {AR_PropertyContainerType propertyContainer; /* 属性容器 */AR_PortPrototypeType* ports;                /* 端口原型数组 */uint16 portsCount;                          /* 端口数量 */
} AR_ComponentTypeType;/* 原子软件组件类型结构定义 */
typedef struct {AR_ComponentTypeType componentType;         /* 组件类型基础信息 */AR_ComponentType* components;               /* 组件数组 */uint16 componentsCount;                     /* 组件数量 */
} AR_AtomicSoftwareComponentTypeType;/* 类映射处理函数 */
Std_ReturnType AR_MapClassToXMLGroup(const AR_ClassType* umlClass,AR_XMLGroupType* xmlGroup)
{if (umlClass == NULL || xmlGroup == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 创建组名称 */AR_ConvertToXMLName(umlClass->name, xmlGroup->groupName, AR_XML_NAME_MAX_LENGTH);/* 处理属性映射 */for (uint16 i = 0; i < umlClass->propertiesCount; i++) {AR_PropertyType* property = &umlClass->properties[i];AR_XMLElementType* xmlElement = &xmlGroup->elements[xmlGroup->elementsCount];AR_MapPropertyToXMLElement(property, xmlElement);xmlGroup->elementsCount++;}/* 处理继承关系 */if (umlClass->baseClass != NULL) {AR_AddBaseClassReference(xmlGroup, umlClass->baseClass);}return E_OK;
}

4. 属性映射关系

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图 4-1: UML 属性到 XML Schema 的映射关系

该图详细展示了不同类型 UML 属性到 XML Schema 的映射规则:

4.1 UML 属性类型分类

组合属性 (aggregation=composite):

  • 表示强拥有关系,默认映射为 XML 元素
  • 支持嵌套结构,子元素生命周期由父元素管理
  • 属性包含 name、type、lower、upper、aggregation 等元数据

引用属性 (aggregation=none):

  • 表示弱引用关系,可通过标签值配置映射方式
  • 支持跨文件引用,不管理目标对象的生命周期
  • 默认映射为 XML 元素,可通过 xml.attribute=true 配置为属性

简单属性:

  • 基本数据类型属性,如 String、Integer、Boolean 等
  • 默认映射为 XML 元素,可通过配置映射为属性
  • 支持基数约束 (lower、upper)

枚举属性:

  • 枚举类型属性,包含预定义的值集合
  • 映射为 XML Schema 的 xsd:simpleType 和 xsd:enumeration
  • 支持默认值设置

集合属性:

  • 多值属性,支持有序和无序集合
  • 映射为 XML Schema 的 xsd:complexType,maxOccurs=“unbounded”
  • 支持 ordered 和 unique 约束

4.2 XML Schema 映射类型

XML 元素 (默认):

  • 大多数属性默认映射为 XML 元素
  • 支持 minOccurs 和 maxOccurs 约束
  • 类型为 xsd:complexType 或 xsd:simpleType

XML 属性 (xml.attribute=true):

  • 通过标签值配置映射为 XML 属性
  • 类型为 xsd:simpleType
  • 支持 required/optional 使用约束

XML 组:

  • 用于组织相关元素
  • 支持 xsd:sequence 和 xsd:choice 结构
  • 便于继承关系的处理

XML 枚举:

  • 对应枚举类型属性
  • 使用 xsd:restriction 和 xsd:enumeration
  • 支持默认值设置

XML 集合:

  • 对应多值属性
  • maxOccurs=“unbounded”
  • 支持复杂类型定义

4.3 配置管理

标签值配置:

  • xml.attribute: 控制映射方式(元素/属性)
  • xml.name: 自定义 XML 名称
  • xml.namePlural: 自定义复数形式名称
  • xml.sequenceOffset: 控制元素顺序

默认规则:

  • contentToElement: 内容默认映射为元素
  • nameTranslation: 名称转换规则
  • orderRules: 元素排序规则

4.4 代码示例

/* AUTOSAR 属性映射配置示例 */
typedef struct {/* 组合属性 - 映射为 XML 元素 */AR_ComponentType component;                 /* 组件实例 *//* 引用属性 - 映射为 XML 元素或属性 */AR_ReferenceType reference;                 /* 引用关系 *//* 简单属性 - 映射为 XML 元素 */uint16 simpleValue;                         /* 简单数值 */uint8 stringValue[AR_STRING_MAX_LENGTH];   /* 字符串值 *//* 枚举属性 - 映射为 XML 枚举 */AR_EnumType enumValue;                      /* 枚举值 *//* 集合属性 - 映射为 XML 集合 */AR_CollectionType* collection;              /* 集合数据 */uint16 collectionCount;                     /* 集合大小 */
} AR_PropertyMappingExampleType;/* 属性映射配置结构 */
typedef struct {boolean xmlAttribute;                       /* 是否映射为属性 */uint8 xmlName[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH];     /* 自定义 XML 名称 */uint8 xmlNamePlural[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH]; /* 复数形式名称 */int16 xmlSequenceOffset;                   /* 序列偏移量 */
} AR_PropertyMappingConfigType;/* 属性映射处理函数 */
Std_ReturnType AR_MapPropertyToXML(const AR_PropertyType* property,const AR_PropertyMappingConfigType* config,AR_XMLElementType* xmlElement)
{if (property == NULL || config == NULL || xmlElement == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 根据配置决定映射方式 */if (config->xmlAttribute) {/* 映射为 XML 属性 */return AR_CreateXMLAttribute(property, config, xmlElement);} else {/* 映射为 XML 元素 */return AR_CreateXMLElement(property, config, xmlElement);}
}

4. 属性映射关系

图 4-1: UML 属性到 XML Schema 的映射关系

该图详细展示了不同类型 UML 属性到 XML Schema 的映射规则:

4.1 UML 属性类型分类

组合属性 (aggregation=composite):

  • 表示强拥有关系,默认映射为 XML 元素
  • 支持嵌套结构,子元素生命周期由父元素管理
  • 属性包含 name、type、lower、upper、aggregation 等元数据

引用属性 (aggregation=none):

  • 表示弱引用关系,可通过标签值配置映射方式
  • 支持跨文件引用,不管理目标对象的生命周期
  • 默认映射为 XML 元素,可通过 xml.attribute=true 配置为属性

简单属性:

  • 基本数据类型属性,如 String、Integer、Boolean 等
  • 默认映射为 XML 元素,可通过配置映射为属性
  • 支持基数约束 (lower、upper)

枚举属性:

  • 枚举类型属性,包含预定义的值集合
  • 映射为 XML Schema 的 xsd:simpleType 和 xsd:enumeration
  • 支持默认值设置

集合属性:

  • 多值属性,支持有序和无序集合
  • 映射为 XML Schema 的 xsd:complexType,maxOccurs=“unbounded”
  • 支持 ordered 和 unique 约束

4.2 XML Schema 映射类型

XML 元素 (默认):

  • 大多数属性默认映射为 XML 元素
  • 支持 minOccurs 和 maxOccurs 约束
  • 类型为 xsd:complexType 或 xsd:simpleType

XML 属性 (xml.attribute=true):

  • 通过标签值配置映射为 XML 属性
  • 类型为 xsd:simpleType
  • 支持 required/optional 使用约束

XML 组:

  • 用于组织相关元素
  • 支持 xsd:sequence 和 xsd:choice 结构
  • 便于继承关系的处理

XML 枚举:

  • 对应枚举类型属性
  • 使用 xsd:restriction 和 xsd:enumeration
  • 支持默认值设置

XML 集合:

  • 对应多值属性
  • maxOccurs=“unbounded”
  • 支持复杂类型定义

4.3 配置管理

标签值配置:

  • xml.attribute: 控制映射方式(元素/属性)
  • xml.name: 自定义 XML 名称
  • xml.namePlural: 自定义复数形式名称
  • xml.sequenceOffset: 控制元素顺序

默认规则:

  • contentToElement: 内容默认映射为元素
  • nameTranslation: 名称转换规则
  • orderRules: 元素排序规则

4.4 代码示例

/* AUTOSAR 属性映射配置示例 */
typedef struct {/* 组合属性 - 映射为 XML 元素 */AR_ComponentType component;                 /* 组件实例 *//* 引用属性 - 映射为 XML 元素或属性 */AR_ReferenceType reference;                 /* 引用关系 *//* 简单属性 - 映射为 XML 元素 */uint16 simpleValue;                         /* 简单数值 */uint8 stringValue[AR_STRING_MAX_LENGTH];   /* 字符串值 *//* 枚举属性 - 映射为 XML 枚举 */AR_EnumType enumValue;                      /* 枚举值 *//* 集合属性 - 映射为 XML 集合 */AR_CollectionType* collection;              /* 集合数据 */uint16 collectionCount;                     /* 集合大小 */
} AR_PropertyMappingExampleType;/* 属性映射配置结构 */
typedef struct {boolean xmlAttribute;                       /* 是否映射为属性 */uint8 xmlName[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH];     /* 自定义 XML 名称 */uint8 xmlNamePlural[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH]; /* 复数形式名称 */int16 xmlSequenceOffset;                   /* 序列偏移量 */
} AR_PropertyMappingConfigType;/* 属性映射处理函数 */
Std_ReturnType AR_MapPropertyToXML(const AR_PropertyType* property,const AR_PropertyMappingConfigType* config,AR_XMLElementType* xmlElement)
{if (property == NULL || config == NULL || xmlElement == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 根据配置决定映射方式 */if (config->xmlAttribute) {/* 映射为 XML 属性 */return AR_CreateXMLAttribute(property, config, xmlElement);} else {/* 映射为 XML 元素 */return AR_CreateXMLElement(property, config, xmlElement);}
}

5. 处理流程

在这里插入图片描述

图 5-1: XML Schema 生产规则处理流程

该流程图展示了从 AUTOSAR 元模型到生成 XML Schema 的完整处理过程:

5.1 配置处理阶段

读取标签值配置:

  • 解析 UML 模型中的标签值
  • 提取 xml.attribute、xml.name 等配置参数
  • 验证配置参数的有效性

应用默认映射规则:

  • 设置默认的映射策略
  • 配置命名转换规则
  • 建立元素排序规则

验证配置有效性:

  • 检查配置参数的一致性
  • 验证标签值的语法正确性
  • 确保配置符合 AUTOSAR 规范

5.2 模型分析阶段

分析 UML 类结构:

  • 解析类的定义和属性
  • 识别类的继承关系
  • 分析类的关联关系

识别继承关系:

  • 构建继承层次结构
  • 确定基类和派生类
  • 分析多态性需求

提取属性信息:

  • 收集所有属性定义
  • 分析属性类型和约束
  • 确定属性的映射方式

分析关联关系:

  • 识别组合和引用关系
  • 分析关联的多重性
  • 确定关联的映射策略

5.3 Schema 生成阶段

创建 xsd:schema 元素:

  • 初始化 XML Schema 根元素
  • 设置命名空间声明
  • 配置 Schema 属性

并行处理任务:

  • 生成类映射: 创建 xsd:complexType 和 xsd:group
  • 生成属性映射: 处理组合属性、引用属性、简单属性
  • 生成枚举映射: 创建 xsd:simpleType 和定义枚举值

应用 XML 命名规则:

  • 转换 UML 名称为 XML 名称
  • 应用大写字母和连字符规则
  • 处理特殊字符和保留字

设置元素顺序:

  • 根据 sequenceOffset 排序元素
  • 处理继承层次中的元素顺序
  • 确保多态性支持

5.4 继承处理阶段

分析继承层次:

  • 识别继承链中的所有类
  • 确定基类和派生类的顺序
  • 分析继承关系的复杂性

创建基类组:

  • 为每个基类创建 xsd:group
  • 定义基类的属性和结构
  • 设置组的引用关系

合并派生类属性:

  • 将派生类属性添加到继承结构
  • 处理属性覆盖和扩展
  • 维护属性的唯一性

设置组引用顺序:

  • 按照继承层次排序组引用
  • 确保最通用属性在前
  • 支持 XML 级别的多态性

5.5 验证和优化阶段

验证 Schema 语法:

  • 检查 XML Schema 的语法正确性
  • 验证类型定义的有效性
  • 确保符合 W3C XML Schema 规范

检查命名冲突:

  • 识别重复的元素名称
  • 解决命名空间冲突
  • 确保名称的唯一性

优化结构布局:

  • 简化复杂的类型定义
  • 优化元素的组织结构
  • 提高 Schema 的可读性

生成最终 Schema:

  • 输出完整的 XML Schema 文件
  • 添加必要的注释和文档
  • 确保文件格式的正确性

5.6 代码示例

/* XML Schema 生成器主函数 */
Std_ReturnType XMLSchema_GenerateSchema(const AR_MetaModelType* metaModel,const AR_ConfigType* config,AR_XMLSchemaType* xmlSchema)
{Std_ReturnType result = E_NOT_OK;/* 配置处理阶段 */result = XMLSchema_ProcessConfiguration(config);if (result != E_OK) {return result;}/* 模型分析阶段 */result = XMLSchema_AnalyzeModel(metaModel);if (result != E_OK) {return result;}/* Schema 生成阶段 */result = XMLSchema_CreateSchemaElement(xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}/* 并行处理类、属性和枚举映射 */result = XMLSchema_ProcessClassMappings(metaModel, xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}result = XMLSchema_ProcessPropertyMappings(metaModel, xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}result = XMLSchema_ProcessEnumMappings(metaModel, xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}/* 继承处理阶段 */result = XMLSchema_ProcessInheritance(metaModel, xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}/* 验证和优化阶段 */result = XMLSchema_ValidateSchema(xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}result = XMLSchema_OptimizeSchema(xmlSchema);if (result != E_OK) {return result;}return E_OK;
}/* 配置处理函数 */
Std_ReturnType XMLSchema_ProcessConfiguration(const AR_ConfigType* config)
{if (config == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 读取标签值配置 */for (uint16 i = 0; i < config->taggedValuesCount; i++) {const AR_TaggedValueType* tag = &config->taggedValues[i];if (strcmp(tag->name, "xml.attribute") == 0) {/* 处理 xml.attribute 标签值 */XMLSchema_SetAttributeMapping(tag->value);} else if (strcmp(tag->name, "xml.name") == 0) {/* 处理 xml.name 标签值 */XMLSchema_SetCustomName(tag->value);} else if (strcmp(tag->name, "xml.sequenceOffset") == 0) {/* 处理 xml.sequenceOffset 标签值 */XMLSchema_SetSequenceOffset(atoi(tag->value));}}/* 应用默认映射规则 */XMLSchema_ApplyDefaultRules();/* 验证配置有效性 */return XMLSchema_ValidateConfiguration();
}/* 继承处理函数 */
Std_ReturnType XMLSchema_ProcessInheritance(const AR_MetaModelType* metaModel,AR_XMLSchemaType* xmlSchema)
{if (metaModel == NULL || xmlSchema == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 分析继承层次 */AR_InheritanceHierarchyType hierarchy;XMLSchema_AnalyzeInheritanceHierarchy(metaModel, &hierarchy);/* 创建基类组 */for (uint16 i = 0; i < hierarchy.baseClassesCount; i++) {const AR_ClassType* baseClass = hierarchy.baseClasses[i];XMLSchema_CreateBaseClassGroup(baseClass, xmlSchema);}/* 合并派生类属性 */for (uint16 i = 0; i < hierarchy.derivedClassesCount; i++) {const AR_ClassType* derivedClass = hierarchy.derivedClasses[i];XMLSchema_MergeDerivedClassProperties(derivedClass, xmlSchema);}/* 设置组引用顺序 */XMLSchema_SetGroupReferenceOrder(&hierarchy, xmlSchema);return E_OK;
}

6. 配置和标签值

6.1 标签值配置系统

AUTOSAR XML Schema Production Rules 提供了灵活的标签值配置系统,允许用户自定义映射行为:

xml.attribute 标签值:

  • 用途: 控制属性映射为 XML 元素还是 XML 属性
  • 取值: true/false
  • 默认值: false(映射为元素)
  • 影响: 决定属性的 XML 表示形式

xml.name 标签值:

  • 用途: 自定义 XML 元素的名称
  • 格式: 仅允许字母数字字符和连字符
  • 约束: 首尾字符必须为字母数字
  • 示例: “custom-element-name”

xml.namePlural 标签值:

  • 用途: 自定义复数形式的 XML 名称
  • 应用: 用于集合类型的元素
  • 默认: 在单数名称后添加 “S”

xml.sequenceOffset 标签值:

  • 用途: 控制 XML 元素在序列中的顺序
  • 范围: -999 到 999
  • 默认值: 0
  • 规则: 较小值优先,相同值按字母顺序排列

6.2 配置示例

/* AUTOSAR 标签值配置示例 */
typedef struct {/* 基础配置 */boolean xmlAttribute;                       /* 映射为属性 */uint8 xmlName[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH];     /* 自定义名称 */uint8 xmlNamePlural[AR_XML_NAME_MAX_LENGTH]; /* 复数名称 */int16 xmlSequenceOffset;                   /* 序列偏移 *//* 高级配置 */boolean xmlOptional;                        /* 可选属性 */uint8 xmlDefaultValue[AR_VALUE_MAX_LENGTH]; /* 默认值 */uint8 xmlNamespace[AR_NAMESPACE_MAX_LENGTH]; /* 命名空间 */
} AR_TaggedValueConfigType;/* 标签值处理函数 */
Std_ReturnType AR_ProcessTaggedValues(const AR_TaggedValueType* taggedValues,uint16 count,AR_TaggedValueConfigType* config)
{if (taggedValues == NULL || config == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 初始化默认配置 */config->xmlAttribute = FALSE;config->xmlSequenceOffset = 0;memset(config->xmlName, 0, AR_XML_NAME_MAX_LENGTH);memset(config->xmlNamePlural, 0, AR_XML_NAME_MAX_LENGTH);/* 处理标签值 */for (uint16 i = 0; i < count; i++) {const AR_TaggedValueType* tag = &taggedValues[i];if (strcmp(tag->name, "xml.attribute") == 0) {config->xmlAttribute = (strcmp(tag->value, "true") == 0);} else if (strcmp(tag->name, "xml.name") == 0) {strncpy(config->xmlName, tag->value, AR_XML_NAME_MAX_LENGTH - 1);} else if (strcmp(tag->name, "xml.namePlural") == 0) {strncpy(config->xmlNamePlural, tag->value, AR_XML_NAME_MAX_LENGTH - 1);} else if (strcmp(tag->name, "xml.sequenceOffset") == 0) {config->xmlSequenceOffset = (int16)atoi(tag->value);}}return E_OK;
}

7. 命名规则和约定

7.1 XML 命名转换算法

AUTOSAR XML Schema Production Rules 定义了从 UML 名称到 XML 名称的转换算法:

  1. 移除非字母数字字符: 删除所有非字母数字字符
  2. 分割为标记: 从左到右分割名称,大写字母或数字开始新标记
  3. 合并相邻数字: 从后向前合并相邻的数字标记
  4. 转换为大写: 将所有标记转换为大写
  5. 连接标记: 使用连字符连接所有标记

转换示例:

  • TestECUClass12ADCTEST-ECU-CLASS-12-ADC
  • SystemConstraintTemplateSYSTEM-CONSTRAINT-TEMPLATE
  • ECUResourceTemplateECU-RESOURCE-TEMPLATE

7.2 命名约束和验证

字符约束:

  • 仅允许字母数字字符和连字符
  • 首尾字符必须为字母数字
  • 不允许连续连字符

长度限制:

  • XML 名称长度应符合 XML 规范
  • 考虑工具和系统的限制

唯一性要求:

  • 在同一命名空间中名称必须唯一
  • 避免与 XML 保留字冲突

7.3 代码示例

/* XML 命名转换函数 */
Std_ReturnType AR_ConvertToXMLName(const uint8* umlName,uint8* xmlName,uint16 maxLength)
{if (umlName == NULL || xmlName == NULL) {return E_NOT_OK;}uint16 umlLen = strlen((char*)umlName);uint16 xmlIndex = 0;boolean needHyphen = FALSE;/* 第一步:移除非字母数字字符 */uint8* cleanName = malloc(umlLen + 1);uint16 cleanIndex = 0;for (uint16 i = 0; i < umlLen; i++) {if (isalnum(umlName[i])) {cleanName[cleanIndex++] = umlName[i];}}cleanName[cleanIndex] = '\0';/* 第二步:分割和转换 */for (uint16 i = 0; i < cleanIndex; i++) {if (isupper(cleanName[i]) || isdigit(cleanName[i])) {/* 需要连字符分隔 */if (needHyphen && xmlIndex < maxLength - 1) {xmlName[xmlIndex++] = '-';}needHyphen = TRUE;}if (xmlIndex < maxLength - 1) {xmlName[xmlIndex++] = toupper(cleanName[i]);}}xmlName[xmlIndex] = '\0';free(cleanName);return E_OK;
}/* 命名验证函数 */
boolean AR_ValidateXMLName(const uint8* xmlName)
{if (xmlName == NULL) {return FALSE;}uint16 len = strlen((char*)xmlName);/* 检查长度 */if (len == 0 || len > AR_XML_NAME_MAX_LENGTH) {return FALSE;}/* 检查首尾字符 */if (!isalnum(xmlName[0]) || !isalnum(xmlName[len - 1])) {return FALSE;}/* 检查字符和连字符 */for (uint16 i = 0; i < len; i++) {if (!isalnum(xmlName[i]) && xmlName[i] != '-') {return FALSE;}/* 检查连续连字符 */if (xmlName[i] == '-' && i > 0 && xmlName[i - 1] == '-') {return FALSE;}}return TRUE;
}

8. 继承处理机制

8.1 继承层次分析

AUTOSAR XML Schema Production Rules 提供了强大的继承处理机制:

继承层次构建:

  • 分析 UML 类的继承关系
  • 构建完整的继承层次结构
  • 识别基类和派生类

组引用顺序:

  • 最通用的类(根类)组引用在前
  • 派生类组引用在后
  • 支持多态性

8.2 多态性支持

XML 级别多态性:

  • 通过组引用实现多态性
  • 支持运行时类型识别
  • 确保向后兼容性

属性合并策略:

  • 基类属性优先
  • 派生类属性扩展
  • 处理属性覆盖

8.3 代码示例

/* 继承层次结构定义 */
typedef struct {AR_ClassType* baseClasses;                  /* 基类数组 */uint16 baseClassesCount;                    /* 基类数量 */AR_ClassType* derivedClasses;               /* 派生类数组 */uint16 derivedClassesCount;                 /* 派生类数量 */AR_InheritanceLevelType* levels;            /* 继承层次 */uint16 levelsCount;                         /* 层次数量 */
} AR_InheritanceHierarchyType;/* 继承处理函数 */
Std_ReturnType AR_ProcessInheritance(const AR_MetaModelType* metaModel,AR_XMLSchemaType* xmlSchema)
{if (metaModel == NULL || xmlSchema == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 分析继承层次 */AR_InheritanceHierarchyType hierarchy;AR_AnalyzeInheritanceHierarchy(metaModel, &hierarchy);/* 创建基类组 */for (uint16 i = 0; i < hierarchy.baseClassesCount; i++) {AR_ClassType* baseClass = &hierarchy.baseClasses[i];AR_CreateBaseClassGroup(baseClass, xmlSchema);}/* 处理派生类 */for (uint16 i = 0; i < hierarchy.derivedClassesCount; i++) {AR_ClassType* derivedClass = &hierarchy.derivedClasses[i];AR_ProcessDerivedClass(derivedClass, &hierarchy, xmlSchema);}/* 设置组引用顺序 */AR_SetGroupReferenceOrder(&hierarchy, xmlSchema);return E_OK;
}/* 派生类处理函数 */
Std_ReturnType AR_ProcessDerivedClass(AR_ClassType* derivedClass,const AR_InheritanceHierarchyType* hierarchy,AR_XMLSchemaType* xmlSchema)
{if (derivedClass == NULL || hierarchy == NULL || xmlSchema == NULL) {return E_NOT_OK;}/* 创建派生类组 */AR_CreateDerivedClassGroup(derivedClass, xmlSchema);/* 合并属性 */AR_MergeProperties(derivedClass, hierarchy, xmlSchema);/* 处理多态性 */AR_HandlePolymorphism(derivedClass, hierarchy, xmlSchema);return E_OK;
}

9. 总结

AUTOSAR XML Schema Production Rules 为 AUTOSAR 系统描述提供了标准化、灵活的 XML Schema 生成机制。

9.1 主要优势

标准化转换:

  • 确保所有 AUTOSAR 工具生成一致的 XML Schema
  • 支持工具间的无缝数据交换
  • 提供统一的配置和描述格式

配置灵活性:

  • 支持通过标签值进行细粒度配置
  • 提供默认映射规则
  • 允许自定义命名和结构

向后兼容性:

  • 确保现有 XML 描述的兼容性
  • 支持渐进式升级
  • 维护系统稳定性

工具集成:

  • 与现有 AUTOSAR 工具链集成
  • 支持自动化生成流程
  • 提供验证和优化功能

9.2 应用场景

系统配置:

  • ECU 配置文件的生成
  • 软件组件描述的标准化
  • 系统架构的 XML 表示

工具链集成:

  • 不同工具间的数据交换
  • 配置管理系统的集成
  • 版本控制和追踪

验证和测试:

  • XML Schema 验证
  • 配置一致性检查
  • 系统集成测试

9.3 最佳实践

配置管理:

  • 使用一致的标签值配置
  • 建立配置模板和标准
  • 定期验证配置有效性

命名规范:

  • 遵循 AUTOSAR 命名约定
  • 使用有意义的名称
  • 避免命名冲突

文档维护:

  • 保持文档的及时更新
  • 记录配置变更历史
  • 提供使用示例和指南

通过遵循 AUTOSAR XML Schema Production Rules,可以确保 AUTOSAR 系统描述的标准化、一致性和互操作性,为汽车电子系统的开发和集成提供可靠的基础。

http://www.dtcms.com/a/361340.html

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