CN109525364A - 一种基于xml的通信数据协议通用化描述方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法，涉及通信技术领域。该方法通过定义各种不同类型协议字段元素，并赋予这些协议字段元素不同的属性，然后采用基于XML配置文件的方式对通信数据协议进行描述，最后提出了通信数据编码方法，对这套通信协议描述方法进行实现。该方法能够实现测试通信数据协议的通用化描述，支持分系统或设备的业务逻辑和数据相分离，为测试过程中数据的灵活可控提供了技术支撑，从而为分系统或设备的充分性测试提供了支持手段。

Description

一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法。

背景技术

对于一个大型系统来说，它可能由多个分系统或设备构成，每个分系统或设备只是系统的一个部分，整个系统的功能是通过各分系统或设备相互交互实现。通信数据协议是各分系统或设备之间相互通信的依据，也是分系统或设备之间输入或输出格式的严格约定。

为了提高整体系统的稳定性、安全性，必须提升每个分系统或设备独立的稳定性、安全性。测试是保障分系统或设备的稳定性和安全性的重要手段之一。分系统或设备的测试，一般都是通过操作周边分系统或设备构造测试通信数据，通过查看被测分系统或设备的状态，或者查看被测分系统或设备返回的通信数据信息来判断被分系统或测设备是否符合预期要求。

然而，分系统或设备往往功能各异，通信数据也大不相同，从而必须针对每一个分系统或设备定制不同的测试工具或测试平台，而没有一种通用化的解决方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何解决分系统或设备缺乏测试工具或平台支持的问题，并实现测试数据的灵活控制，从而提高测试的充分性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法，包括以下步骤：

第一步、通信数据协议元素设计

通信数据协议元素设计方法将协议元素分为两种类型，即基本字段元素和集合字段元素，基本字段元素是通信协议最基本的构成单元，对应通信协议中的各基本数据类型字段；

集合字段元素包括通信协议元素、定长数组元素、变长数组元素、比特集合元素、字段集合元素，其中，通信协议元素用于描述一个完整的通信协议，本身不可嵌套，即一个通信协议只包含一个通信协议元素，创建通信协议首先须创建通信协议元素；比特集合元素专用于包含比特型字段元素，因为数据编码必须按照整字节的形式进行；

第二步、通信数据协议元素属性设计

通信数据协议元素属性设计方法是根据不同字段元素所需要实现的功能和表达的物理含义来进行设计；

所述通信数据协议元素属性按照公共属性和特有属性进行设计，其中，所有字段元素所共有的属性称为公共属性；特有属性是反映元素的特殊含义和功能的属性；

第三步通信数据协议描述方法

通信数据协议描述方法是对照通信数据协议，按照协议中字段的排列顺序，依次采用一种协议元素字段进行对应描述，同时配置协议元素字段的属性；

第四步基于通信协议的数据编码方法

基于通信协议的数据编码方法是按照通信协议字段的定义先后顺序，依据具体协议元素的类型、字段长度、字段取值、数据大小端等，完通信数据编码。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本字段元素包括字节类型元素、短整型元素、整型元素、长整型元素、浮点型元素、长浮点型元素、比特型元素、字符型元素、十六进制类型元素和CRC校验类型元素。

优选地，第二步中，针对整型、浮点、数组等元素类型，还设置了量化单位、字段操作类、字段关联引用属性，用于完成通信数据编码过程中的处理。

优选地，第三步中，通信数据协议描述的具体方法是：首先，配置一个通信协议元素，用于容纳通信协议内的各字段，代表其包含的字段共同组成一个完整的通信协议；接下来，按照通信协议所规定的字段顺序、字段名称、字段类型和字段长度，选择对应的协议字段元素类型，进行对应描述。

优选地，第四步具体包括：

第一步，确定需要编码的通信数据协议；

第二步，获取该通信数据协议所包含的字段元素列表，通信数据协议由一组通信协议字段元素组成；

第三步，检测该列表中是否存在未编码的字段元素，字段元素编码后都会标识为已编码，如果没有未编码字段元素，则通信数据协议编码结束；否则进行第四步处理；

第四步，获取未编码字段元素；

第五步，对获取到的未编码字段元素进行类型判断，每一个字段元素都有标明其类型的标志，如果该未编码字段为集合字段，则跳转到第二步进行处理；否则进行第六步处理；

第六步，对基本字段元素进行数据编码，按照字段元素的所对应的具体属性进行具体数据帧的编码；

第七步，标识编码后的基本字段为已编码状态，并跳转到第二步继续处理。

优选地，所述字段元素的所对应的具体属性包括数据类型、字段取值、字段字节长度。

(三)有益效果

本发明给出了一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法，该方法通过定义各种不同类型协议字段元素，并赋予这些协议字段元素不同的属性，然后采用基于XML配置文件的方式对通信数据协议进行描述，最后提出了通信数据编码方法，对这套通信协议描述方法进行实现。该方法能够实现测试通信数据协议的通用化描述，支持分系统或设备的业务逻辑和数据相分离，为测试过程中数据的灵活可控提供了技术支撑，从而为分系统或设备的充分性测试提供了支持手段。

附图说明

图1为本发明中通信数据协议元素设计方法示意图；

图2为本发明中通信数据协议描述示意图；

图3为本发明中基于通信协议的数据编码过程流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供的一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法旨在为分系统或设备之间的通信数据协议定义一套通用化的描述机制，将分系统或设备的业务逻辑和通信数据进行分离，从而为构建通用化的测试解决方案提供基础支撑，通信数据协议的差异性通过XML配置的方式实现，从而为分系统或设备的测试提供一套通用化的测试解决方案。这不仅可以解决分系统或设备缺乏测试工具或平台支持的问题，而且可以基于配置的通信数据协议实现测试数据的灵活控制，从而提高测试的充分性。本发明的基于XML的通信数据协议通用化描述方法包括以下步骤：

第一步通信数据协议元素设计

通信数据协议一般都是由一组特定数据类型字段构成，主要包括(有/无符号)字节类型、(有/无符号)短整型、(有/无符号)整型、(有/无符号)长整型、浮点型、长浮点型、比特型、字符型、数组等数据类型字段。通信数据协议元素设计不仅需要满足对于通信数据协议各类型字段进行描述的需求，而且必须满足方便进行配置、使用、操作、扩展的需求。

通信数据协议元素设计方法将协议元素分为两种类型，即基本字段元素和集合字段元素，如图1所示。基本字段元素是通信协议最基本的构成单元，主要对应通信协议中的各基本数据类型字段，主要包括(有/无符号)字节类型元素、(有/无符号)短整型元素、(有/无符号)整型元素、(有/无符号)长整型元素、浮点型元素、长浮点型元素、比特型元素、字符型元素、十六进制类型元素、CRC校验类型元素等。

通信数据协议元素可视为字段元素的容器，不仅可以包含基本字段元素，而且可以包含集合字段元素，从而为通信协议嵌套定义提供了描述手段。集合字段元素主要包括通信协议元素、定长数组元素、变长数组元素、比特集合元素、字段集合元素等。其中，通信协议元素作为一种特殊的集合字段元素，用于描述一个完整的通信协议，本身不可嵌套，即一个通信协议只包含一个通信协议元素，创建通信协议首先必须创建通信协议元素；比特集合元素专用于包含比特型字段元素，因为数据编码必须按照整字节的形式进行。

第二步通信数据协议元素属性设计

完成了通信数据协议元素设计，接下来就需要对这些协议元素的属性进行设计。通信协议元素所代表的含义或者功能必须借助其附带的属性来表达，因此通信数据协议元素属性需要根据元素所代表的含义和对应的功能进行设计。通信数据协议元素属性设计方法是根据不同字段元素所需要实现的功能和表达的物理含义来进行具体设计，如字段长度属性描述元素字段在实现通信数据协议时所占据的字节数，字段取值属性描述元素字段在实现通信数据协议时所采用的具体数值。这些元素属性共同为基于通信协议生成具体通信数据提供依据。

特别地，通信数据协议元素属性按照公共属性和特有属性进行设计，其中，像ID(唯一标识)、Name(名称)、Length(长度)、DefaultValue(缺省取值)、Description(字段描述)等为所有字段元素所共有，故这些属性称之为公共属性，这些属性反映元素的最基本信息；而像iBegin(起始字节位置)、iEnd(截止字节位置)和Method(CRC校验算法名称)等属性为CRC字段元素所独有，ByteOrder(字节序)为通信协议元素所独有，故这部分属性称之为特有属性，这部分属性反映元素的特殊含义和功能。

此外，针对整型、浮点、数组等元素类型，还设置了Quantization(量化单位)、Class(字段操作类)、Ref(字段关联引用)等属性，用于完成通信数据编码过程中的处理。

第三步通信数据协议描述方法

在完成了通信数据协议元素及其属性的设计之后，就可以采用这些协议元素进行通信数据协议的描述了，通信数据协议描述方法是对照通信数据协议，按照协议中字段的排列顺序，依次采用一种协议元素字段进行对应描述，同时配置协议元素字段的属性，如图2所示。

通信数据协议描述的具体方法是：首先，配置一个通信协议元素，用于容纳通信协议内的各字段，代表其包含的字段共同组成一个完整的通信协议；接下来，按照通信协议所规定的字段顺序、字段名称、字段类型和字段长度，选择对应的协议字段元素类型，进行对应描述。

第四步基于通信协议的数据编码方法

经过上述三个步骤的设计，通信数据协议描述已经形成了一套通用的描述规范，但是这套规范的实现，必须有配套的实现机制作为支撑，基于通信协议的数据编码方法就是整个通信数据协议通用化描述方法的实现机制。基于通信协议的数据编码方法是按照通信协议字段的定义先后顺序，依据具体协议元素的类型、字段长度、字段取值、数据大小端等，完通信数据编码，协议元素的属性不同，编码后的数据往往也不相同。

基于通信协议的数据编码过程如图3所示，具体过程描述如下：

第一步，确定需要编码的通信数据协议。

第二步，获取该通信数据协议所包含的字段元素列表，通信数据协议由一组通信协议字段元素组成。

第三步，检测该列表中是否存在未编码的字段元素，字段元素编码后都会标识为已编码，如果没有未编码字段元素，则通信数据协议编码结束；否则进行第四步处理。

第四步，获取未编码字段元素。

第五步，对获取到的未编码字段元素进行类型判断，每一个字段元素都有标明其类型的标志，如果该未编码字段为集合字段，则跳转到第二步进行处理；否则进行第六步处理。

第六步，对基本字段元素进行数据编码，按照字段元素的所对应的具体数据类型、字段取值、字段字节长度等属性进行具体数据帧的编码。

第七步，标识编码后的基本字段为已编码状态，并跳转到第二步继续处理。

本发明提供的一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法具有如下特点：

是一种通用化的通信数据协议描述方法，支持各种常用数据类型的描述；

基于XML的通信数据协议配置，实现了分系统或设备的业务逻辑和数据进行分离，从而可以提高测试过程中测试数据的灵活性和可控性；

基于XML的通信数据描述方法为通信数据描述提供了一套统一的数据格式描述手段，从而为开发通用化的测试工具或平台提供了基础支撑；

支持通信协议元素扩展，包括字段类型扩展、字段元素属性扩展和功能扩展；

支持字段注入处理函数，在字段编码过程中，依据测试上下文改变字段编码方式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于XML的通信数据协议通用化描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、通信数据协议元素设计

通信数据协议元素设计方法将协议元素分为两种类型，即基本字段元素和集合字段元素，基本字段元素是通信协议最基本的构成单元，对应通信协议中的各基本数据类型字段；

集合字段元素包括通信协议元素、定长数组元素、变长数组元素、比特集合元素、字段集合元素，其中，通信协议元素用于描述一个完整的通信协议，本身不可嵌套，即一个通信协议只包含一个通信协议元素，创建通信协议首先须创建通信协议元素；比特集合元素专用于包含比特型字段元素，因为数据编码必须按照整字节的形式进行；

第二步、通信数据协议元素属性设计

通信数据协议元素属性设计方法是根据不同字段元素所需要实现的功能和表达的物理含义来进行设计；

所述通信数据协议元素属性按照公共属性和特有属性进行设计，其中，所有字段元素所共有的属性称为公共属性；特有属性是反映元素的特殊含义和功能的属性；

第三步通信数据协议描述方法

通信数据协议描述方法是对照通信数据协议，按照协议中字段的排列顺序，依次采用一种协议元素字段进行对应描述，同时配置协议元素字段的属性；

第四步基于通信协议的数据编码方法

基于通信协议的数据编码方法是按照通信协议字段的定义先后顺序，依据具体协议元素的类型、字段长度、字段取值、数据大小端等，完通信数据编码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本字段元素包括字节类型元素、短整型元素、整型元素、长整型元素、浮点型元素、长浮点型元素、比特型元素、字符型元素、十六进制类型元素和CRC校验类型元素。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步中，针对整型、浮点、数组等元素类型，还设置了量化单位、字段操作类、字段关联引用属性，用于完成通信数据编码过程中的处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步中，通信数据协议描述的具体方法是：首先，配置一个通信协议元素，用于容纳通信协议内的各字段，代表其包含的字段共同组成一个完整的通信协议；接下来，按照通信协议所规定的字段顺序、字段名称、字段类型和字段长度，选择对应的协议字段元素类型，进行对应描述。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步具体包括：

第一步，确定需要编码的通信数据协议；

第二步，获取该通信数据协议所包含的字段元素列表，通信数据协议由一组通信协议字段元素组成；

第三步，检测该列表中是否存在未编码的字段元素，字段元素编码后都会标识为已编码，如果没有未编码字段元素，则通信数据协议编码结束；否则进行第四步处理；

第四步，获取未编码字段元素；

第五步，对获取到的未编码字段元素进行类型判断，每一个字段元素都有标明其类型的标志，如果该未编码字段为集合字段，则跳转到第二步进行处理；否则进行第六步处理；

第六步，对基本字段元素进行数据编码，按照字段元素的所对应的具体属性进行具体数据帧的编码；

第七步，标识编码后的基本字段为已编码状态，并跳转到第二步继续处理。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述字段元素的所对应的具体属性包括数据类型、字段取值、字段字节长度。