CN111478898B - Someip协议通信数据的序列化和反序列化方法及其系统 - Google Patents

Someip协议通信数据的序列化和反序列化方法及其系统 Download PDF

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Abstract

一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，包括以下步骤：预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表；根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化；根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化。本发明极大提高了开发效率，复用性高，具备极高的可维护性。

Description

SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法及其系统
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法及其系统。
背景技术
SOMEIP协议被大量使用在车载ECU设备中进行车载以太网的数据通信。在用SOMEIP协议进行通信时，需要按照SOMEIP定义的协议格式进行数据收发和处理，这将会涉及到需要将大量业务数据按SOMEIP定义的协议格式进行序列化和反序列化的问题。
由于SOMEIP协议通信数据的数据结构类型千变万化，如果针对不同的结构类型的通信数据分别通过一套代码去进行序列化和反序列化，不仅开发效率低下，而且一旦业务数据结构类型发生改变或新的结构类型的数据出现，就需要做大量的修改或重新开发，代码的可复用性极低，可维护性极差。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法及其系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，包括以下步骤：
预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息；
在序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧；
在反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化，形成SOMEIP协议通信数据。
所述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将所述通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，所述数据描述信息还包括次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，所述次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，所述次级数据描述信息为次级一维结构体数组名。
所述数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，所述数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。
在序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
在反序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
本方案还涉及一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，包括存储模块，所述存储模块包括由处理器加载并执行的多条指令：
预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息；
在序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧；
在反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化，形成SOMEIP协议通信数据。
所述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将所述通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，所述数据描述信息还包括次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，所述次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，所述次级数据描述信息为次级一维结构体数组名。
所述数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，所述数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。
在序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
在反序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
本发明对于千变万化的数据结构类型，只需要数据描述信息表，就可以实现数据的序列化和反序列化，极大提高了开发效率，复用性高，一次修改或优化，即可以对所有数据的序列化和反序列化实现修改或优化，具备极高的可维护性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，包括以下步骤：
S101、预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息。这样就对每一个通信数据的数据组成结构信息进行了描述记录。
构造类型的通信数据由多个数据成员构成，数据成员可能是基本类型，也可能是构造类型，当数据成员为构造类型时，其由下一级的多个数据成员构成，如一个通信数据由两个基本类型的数据成员以及一个构造类型的数据成员构成，该构造类型的数据成员又由两个基本类型的数据成员以及一个构造类型的数据成员构成，以此类推，我们可以把通信数据想象成由各级的基本类型数据成员构成。基本类型的通信数据则可以想象成只有一个基本类型数据成员。
数据类型信息用于反映数据成员的类型，数据位置信息用于反映数据成员在所属通信数据中的位置，由此我们可以找到各级的基本类型数据成员在所属通信数据中的位置。
本发明根据数据描述信息表来实现一套对SOMEIP通信数据的序列化和反序列化统一的处理流程。处理流程如下：
S102、在对通信数据进行序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧。
S103、在对通信数据帧进行反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化(反序列化为对应的类型)，形成SOMEIP协议通信数据。
在本实施例中，上述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，且该通信数据为用SOMEIP协议进行通信时的业务数据。
具体地，在步骤S101中，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，在数据描述信息中还设置了次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，次级数据描述信息为次级的一维结构体数组名。
其中，数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。数据类型ID为BASIC或者STRUCT，BASIC代表基本类型，STRUCT代表结构体，基本类型也有好多种，通过类型名称进行区分，如uint8、sint64等，结构体由人工定义，通过类型名称进行区分。
以一个业务数据为例，其结构体HUTACK_requestType定义如下：
Figure BDA0002438921410000051
Figure BDA0002438921410000061
可以看出，其包含两个数据成员：RequestId以及Info，类型分别为uint8以及HUTACK_infoType，HUTACK_infoType也是一个结构体，具体定义如下：
Figure BDA0002438921410000062
可以看出，其包含三个基本类型的数据成员。
结构体HUTACK_requestType相应的第一级结构体数组如下：
Figure BDA0002438921410000063
由于第二个数据成员为结构体，需要通过次级结构体数组对其数据成员进行描述，HUTACK_infoType_fields即为次级一维结构体数组名，该数组具体如下：
Figure BDA0002438921410000064
Figure BDA0002438921410000071
具体地，在步骤S102中，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
具体地，在步骤S103中，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
其中，基本类型数据成员在序列化前后的所占字节数是不变的，故我们可以通过所占字节数依次找到各基本类型数据成员在buffer中的位置。
本方案还涉及一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，包括存储模块，所述存储模块包括由处理器加载并执行的多条指令，参见图1：
S101、预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息。这样就对每一个通信数据的数据组成结构信息进行了描述记录。
构造类型的通信数据由多个数据成员构成，数据成员可能是基本类型，也可能是构造类型，当数据成员为构造类型时，其由下一级的多个数据成员构成，如一个通信数据由两个基本类型的数据成员以及一个构造类型的数据成员构成，该构造类型的数据成员又由两个基本类型的数据成员以及一个构造类型的数据成员构成，以此类推，我们可以把通信数据想象成由各级的基本类型数据成员构成。基本类型的通信数据则可以想象成只有一个基本类型数据成员。
数据类型信息用于反映数据成员的类型，数据位置信息用于反映数据成员在所属通信数据中的位置，由此我们可以找到各级的基本类型数据成员在所属通信数据中的位置。
本发明根据数据描述信息表来实现一套对SOMEIP通信数据的序列化和反序列化统一的处理流程。处理流程如下：
S102、在对通信数据进行序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧。
S103、在对通信数据帧进行反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化(反序列化为对应的类型)，形成SOMEIP协议通信数据。
在本实施例中，上述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，且该通信数据为用SOMEIP协议进行通信时的业务数据。
具体地，在步骤S101中，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，在数据描述信息中还设置了次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，次级数据描述信息为次级的一维结构体数组名。
其中，数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。数据类型ID为BASIC或者STRUCT，BASIC代表基本类型，STRUCT代表结构体，基本类型也有好多种，通过类型名称进行区分，如uint8、sint64等，结构体由人工定义，通过类型名称进行区分。
以一个业务数据为例，其结构体HUTACK_requestType定义如下：
Figure BDA0002438921410000091
可以看出，其包含两个数据成员：RequestId以及Info，类型分别为uint8以及HUTACK_infoType，HUTACK_infoType也是一个结构体，具体定义如下：
Figure BDA0002438921410000092
可以看出，其包含三个基本类型的数据成员。
结构体HUTACK_requestType相应的第一级结构体数组如下：
Figure BDA0002438921410000093
由于第二个数据成员为结构体，需要通过次级结构体数组对其数据成员进行描述，HUTACK_infoType_fields即为次级一维结构体数组名，该数组具体如下：
Figure BDA0002438921410000094
Figure BDA0002438921410000101
具体地，在步骤S102中，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
具体地，在步骤S103中，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
其中，基本类型数据成员在序列化前后的所占字节数是不变的，故我们可以通过所占字节数依次找到各基本类型数据成员在buffer中的位置。
本发明对于千变万化的数据结构类型，只需要数据描述信息表，就可以实现数据的序列化和反序列化，极大提高了开发效率，复用性高，一次修改或优化，即可以对所有数据的序列化和反序列化实现修改或优化，具备极高的可维护性。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，其特征在于，包括以下步骤：
预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息；
在序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧；
在反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化，形成SOMEIP协议通信数据；
所述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将所述通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，所述数据描述信息还包括次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，所述次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，所述次级数据描述信息为次级一维结构体数组名。
2.根据权利要求1所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，其特征在于，所述数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，所述数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。
3.根据权利要求2所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，其特征在于，在序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
4.根据权利要求3所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化方法，其特征在于，在反序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
5.一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，其特征在于，包括存储模块，所述存储模块包括由处理器加载并执行的多条指令：
预先对每一个SOMEIP协议通信数据的各级基本类型数据成员的数据描述信息进行一对一保存，构成每一个通信数据的数据描述信息表，所述数据描述信息包括数据类型信息以及数据位置信息；
在序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并逐一对各基本类型数据成员进行序列化，形成SOMEIP协议通信数据帧；
在反序列化时，根据相应的数据描述信息表中的数据位置信息，找到各基本类型数据成员在通信数据帧中的位置，并根据该数据描述信息表中各基本类型数据成员的数据类型信息逐一对各基本类型数据成员进行反序列化，形成SOMEIP协议通信数据；
所述SOMEIP协议通信数据为结构体类型数据，将一个通信数据的数据描述信息表通过多个一维结构体数组进行保存：
将所述通信数据中同级的各数据成员的数据描述信息通过一个一维结构体数组进行保存，形成各级一维结构体数组，所述数据描述信息还包括次级数据描述信息，当数据成员为基本类型时，所述次级数据描述信息为0，当数据成员为结构体类型时，所述次级数据描述信息为次级一维结构体数组名。
6.根据权利要求5所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，其特征在于，所述数据类型信息包括数据类型ID以及类型名称，所述数据位置信息包括在结构体中的偏移以及所占字节数。
7.根据权利要求6所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，其特征在于，在序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过偏移以及所占字节数找到该数据成员在结构体中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在通信数据中的位置，并按照SOMEIP协议格式逐一进行序列化，填入buffer中，形成SOMEIP协议通信数据帧。
8.根据权利要求7所述的一种SOMEIP协议通信数据的序列化和反序列化系统，其特征在于，在反序列化时，从第一级一维结构体数组开始读取，从中获取同级的各数据成员的数据描述信息，判断数据成员的类型，若数据成员为基本类型，则通过所占字节数找到该数据成员在buffer中的位置，若数据成员为结构体类型，则根据次级数据描述信息读取次级一维结构体数组，依次类推，最终找到各级基本类型数据成员在buffer中的位置,按照SOMEIP协议格式以及相应的数据类型逐一进行反序列化，并根据偏移以及所占字节数填入结构体中，形成SOMEIP协议通信数据。
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