CN112015371B - 一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置 - Google Patents

一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置，包括：软件框架模板生成与快速开发模块，用于提供在不同软件运行环境的快速迁移及对不同目标开发环境下的平滑支持，并根据目标开发环境和公共服务中的多种服务，自动生成软件模板框架；快速集成模块，用于提供对生命周期的管理操作，并提供基于ASAAC标准的软件运行方案，提供应用软件的多窗口布局调度，还提供软件运行时负载均衡；快速远程状态诊断与维护模块，用于执行远程监控操作。本发明实施例通过执行向导式组件开发、调试、安装、集成、部署和监控等工作，从而实现对面向非嵌入式开发平台的软件进行统一的工具化支撑和管理的目的。

Description

一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置
技术领域
本申请涉及但不限于计算机软件可视化开发工具技术领域，尤指一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置。
背景技术
在地面站系统或后舱任务系统中，往往面临多个公司共同开发的情况，导致软件架构不统一，开发环境不统一，内外部接口差异大，界面显示风格不统一，基础资源、公共资源重复开发等问题。另外，该类项目也往往面临软件繁多，不易集成，目标机的软件运行环境不易搭建的情况。
基于上述问题，如何建设一个可视化的面向开发人员、集成人员和维护人员的前端工具显得尤为重要。待建设的可视化前端工具需要满足以下功能并实现相应的效果，即可以提供界面化的、向导式的组件开发、安装、集成过程，从而达到简化开发、集成流程的效果，并且能够自动生成可直接部署的应用软件产品，同时为软件升级和运行时监控提供支撑。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置，通过执行向导式组件开发、调试、安装、集成、部署和监控等工作，从而实现对面向非嵌入式开发平台的软件进行统一的工具化支撑和管理的目的。
本发明实施例提供一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置，包括：软件框架模板生成与快速开发模块，快速集成模块，快速远程状态诊断与维护模块；
所述软件框架模板生成与快速开发模块，用于通过支持多种软件运行环境和多种目标开发环境，以提供在不同软件运行环境的快速迁移及对不同目标开发环境下的平滑支持，基于不同目标开发环境构建包括多个标准组件的组件库，并根据目标开发环境和公共服务中的多种服务，自动生成软件模板框架；
所述快速集成模块，用于提供对生命周期的管理操作，并提供基于ASAAC标准的软件运行方案，提供应用软件的多窗口布局调度，还提供软件运行时负载均衡；
所述快速远程状态诊断与维护模块，用于执行远程监控操作，所述远程监控操作包括：硬件状态监控、软件状态监控、DDS数据监控、服务/事件/通信监控、软件升级/日志下载，以及数据模拟。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述软件框架模板生成与快速开发模块生成的软件模板框架中提供服务注册中心；
所述服务注册中心，用于支持组件间的服务发布操作、查找操作、调用操作；
所述软件模板框架的服务层，用于支持软件间面向服务的发布、查找和绑定交互模式，使得软件间的交互模式基于服务接口。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述软件框架模板生成与快速开发模块，还用于提供公共服务的资源；
所述公共服务的资源包括：平台公共服务和领域服务，所述平台公共服务包括基础服务、数据传输服务和平头适配服务，所述领域服务包括指控域服务、显控域服务、综处服务和人工智能服务。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述快速集成模块所提供的生命周期的管理操作包括：软件的安装、启动、停止、更新和卸载。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述快速集成模块所提供的基于ASAAC标准的软件运行方案，包括：
采用ASAAC标准，管理软件的运行时启动、退出、监控、方案切换与故障监控。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述快速集成模块提供的基于ASAAC标准的软件运行方案，包括：
提供对地面站系统或后舱任务系统中席位软件的运行控制、席位的故障管理，支持席位软件的运行时同步启动、退出、切换，当席位计算机发生故障复位时，自动启动席位软件。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述快速集成模块提供的应用软件的多窗口布局调度包括：
各显示窗口在开发阶段独立开发，集成阶段统一编排，运行阶段灵活切换。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述快速集成模块提供的软件运行时负载均衡包括：
根据软件的关键程度、资源依赖，及目标的硬件条件，将软件分配到不同的处理核心，优化软件的运行效率。
可选地，如上所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中，所述硬件状态监控包括：对CPU使用率、内存使用量、硬盘读写、网络吞吐率的监控；
所述软件状态监控包括：对容器运行状态、容器资源占用、资源占用超限告警、软件版本、软件运行状态的监控；
所述服务/事件/通信监控包括：对已注册服务清单、服务调用状态、事件通信、网络数据通信的监控；
所述软件升级/日志下载包括：软件远程在线升级、日志远程下载、DMP文件分析
本发明实施例提供的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，通过软件框架模板生成与快速开发模块101，敏捷高效的快速集成模块102，快速远程状态诊断与维护模块103的功能，该软件开发装置为地面站系统或后舱任务系统的软件开发人员、集成人员和维护人员提供了一个向导式的软件/组件开发、安装、集成过程的可视化前端开发工具，同时为软件升级和运行时监控提供了支撑；采用该软件开发装置进行软件开发，可降低相关系统开发、集成、部署的难度和风险，同时提高应用软件的可维护性，降低开发成本。另外，可推广至同一个项目的多个开发公司，提高项目系统集成效率，并能保护应用开发方的知识产权。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置的结构示意图；
图2为采用本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所构建的面向服务的组件化软件架构框图；
图3为本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所提供的服务注册中心的功能示意图；
图4为本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所提供的公共服务的示意图；
图5为本发明实施例的快速集成模块所提供的生命周期管理的示意图；
图6为本发明实施例的快速集成模块所提供的基于ASAAC标准的软件运行方案的示意图；
图7为本发明实施例的快速远程状态诊断与维护模块执行远程监控操作的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
分析非嵌入式软件平台下的软件可视化开发的特征与使命，本发明实施例提供的软件开发装置应具有以下功能与特点：
1)，快速开发：应能够实现跨平台的快速移植、模板代码自动生成，提供松耦合的软件架构、不断积累的公共服务。
2)，快速集成：应具备软件模块标准化、软件的生命周期管理、基于蓝图的软件调度、组装式显示画面、运行时负载均衡等能力。
3)，快速维护：应具备计算机软件远程在线升级、软硬件在线监控、异常捕获/在线分析等能力。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明实施例提供的一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置的结构示意图。本发明实施例提供的非嵌入式软件平台下的软件开发装置可以包括：软件框架模板生成与快速开发模块101，敏捷高效的快速集成模块102，快速远程状态诊断与维护模块103，可以采用本发明实施例中的软件开发装置在非嵌入式软件平台中进行软件可视化开发。
本发明实施例中的软件框架模板生成与快速开发模块101，用于通过支持多种软件运行环境和多种目标开发环境，以提供在不同软件运行环境的快速迁移及对不同目标开发环境下的平滑支持，基于不同目标开发环境构建包括多个标准组件的组件库，并根据目标开发环境和公共服务中的多种服务，自动生成软件模板框架。
敏捷高效的快速集成模块，用于提供对生命周期的管理操作，并提供基于ASAAC标准的软件运行方案，提供应用软件的多窗口布局调度，还提供软件运行时负载均衡；
快速远程状态诊断与维护模块，用于执行远程监控操作，该程监控操作包括：硬件状态监控、软件状态监控、DDS数据监控、服务/事件/通信监控、软件升级/日志下载，以及数据模拟。
以下对本发明实施例提供的非嵌入式软件平台下的软件开发装置中的上述各模块的功能进行详细说明。
(1)软件框架模板生成与快速开发模块101，提供基于面向服务的构架(Service-Oriented Architecture，简称为：SOA)的模块化软件开发方式，并提供丰富的公共基础服务，其具备的技术能力包括以下几个方面：
(1.1)跨平台：提供在不同部署平台的快速迁移及对不同应用环境下的平滑支持。
a)支持的操作系统(即软件运行环境)例如包括：Windows操作系统、Linux操作系统；
b)支持的目标开发环境：vs2015、vs2010、QtCreator。
如图2所示，为采用本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所构建的面向服务的组件化软件架构框图，图2中的组件库是基于不同开发环境搭建的，组件是基于公共服务中的各服务构建的，组件中可以包括多个服务，实际构建过程中，组件是根据用户功能需求选择的一些服务。
(1.2)模板框架的自动生成：提供快速的模块化构建和重用支持，根据目标开发环境，自动生成模板框架代码，用户如搭积木一样构建自己的应用，并提供完善的开发手册及示例代码。基于图2的组件化生成模板框架，例如为模板框架代码，生成的模板框架代码可以提供服务注册中心的功能。如图3所示，为本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所提供的服务注册中心的功能示意图。
如图2所示面向服务的组件化软件架构，参考系统分层、软件SOA构件化思想，本发明实施例的软件开发装置，提供一套跨平台的、标准的软件运行支撑环境，克服不同系统之间的技术差异，可以在不同系统、不同平台、不同软件之间建立一个统一的软件架构，它将基于每个分系统(由多个软件共同完成的功能)、以及分系统中单元软件(分系统中的每个软件)的功能模块构建成可重用、可协作的标准组件，通过平台+应用软件组件化的形式构成不同的分系统中的不同的单元软件，使软件像硬件一样，可以进行按需装配，从而提高软件的重用度，降低软件的开发成本，提高系统的扩展能力。另外，生成的模板框架代码提供服务注册中心，可支持组件间服务发布操作、查找操作、调用操作等操作，软件平台(即软件开发装置构建的模板框架)的服务层支持软件间面向服务的发布、查找和绑定交互模式，使得软件间的交互更关注服务接口本身，而无需关心服务接口的提供者/使用者，在软件开发过程中，软件间不存在强依赖关系，可独立开发，在软件运行过程中，通过模板框架的服务注册中心，动态关联服务接口的提供者与使用者。
(1.3)提供丰富的公共服务的资源：模块101内嵌丰富的公共基础服务，快速构建业务应用。如图4所示，为本发明实施例中软件框架模板生成与快速开发模块所提供的公共服务的示意图，公共服务的资源主要包括：平台公共服务和领域服务。
a)平台公共服务，包括：
基础服务：系统管理、事件管理、界面管理、负载均衡、日志等；
数据传输服务：DDS、TCP、UDP、串口等；
平台适配服务：SOA、Core、FrameWork等。
b)领域服务，包括：
指控域服务：标绘、区域规划、航路规划、高程规划、综合态势、任务推演、地图基础操作等；
显控域服务：操纵装置仪表、电气系统仪表、链路系统仪表、基础显示、飞行导航仪表、动力装置仪表等；
综处服务：微内核、结构化配置、数据校验、程序单实例、数据传输协议解析等；
人工智能服务：提供机器学习算法库等。
如图4所示公共服务，将常用公共服务集成在模板框架内，为应用软件的开发提供丰富的公共资源，在应用软件之间实现共享，一方面避免了应用软件的重复开发工作，另一方面，标准化的接口也为软件的安全性、可移植性提供了保障。平台公共服务包括平台基础服务、数据传输服务、平台适配服务。其中，数据传输服务可以解除应用软件与数据传输细节(如传输协议、网卡数目等)的耦合。领域服务提供用于应用软件开发的多个服务，为应用软件的开发提供丰富的显示资源与应用资源，提高应用软件的开发效率，提高应用软件的安全性与可移植能力。领域服务包括指控域服务、综处服务、显控域服务、人工智能服务。需要说明的是，本发明实施例在构建模板框架时，根据需求将图4中的服务加入模板框架中。
(2)敏捷高效的快速集成模块102，提供对生命周期管理操作，为组件提供与软件平台交互的途径；提供基于ASAAC标准的软件运行方案，包括采用ASAAC标准，基于运行时蓝图，组件的运行时启动、退出、监控、方案切换与故障监控；提供应用软件多窗口布局调度，包括各显示窗口在开发阶段独立开发，集成阶段统一编排，运行阶段灵活切换；提供软件运行时负载均衡能力，包括根据软件的关键程度、资源依赖，及目标的硬件条件，将软件分配到不同的处理核心，优化软件的运行效率。
图5为本发明实施例的快速集成模块所提供的生命周期管理的示意图。快速集成模块102所提供的生命周期管理的实现方式，可以包括：提供软件的安装、启动、停止、更新、卸载等生命周期管理；面向软件内部，提供一组管理接口，在软件外部，定义了对软件的生命周期管理相关操作，允许动态地改变运行中的软件状态，并以此来管理和升级应用程序。
图6为本发明实施例的快速集成模块所提供的基于ASAAC标准的软件运行方案的示意图。快速集成模块102提供的基于ASAAC标准的软件运行方案的实现方式，可以包括：根据ASAAC标准，提供对地面站或后舱任务系统席位软件的运行控制、席位的故障管理，支持席位应用软件的运行时同步启动、退出、切换，当席位计算机发生故障复位时，自动启动应用软件，为系统集成提供灵活的界面布局和显示风格。
图6以地面站系统软件为例予以示出，软件运行方案中包括：GS级节点、IA级节点和RE级节点；所提供的软件运行方案为地面站系统中席位软件的运行调度方案，GS级节点为地面站级，IA级节点为席位级，RE级节点为节点级。其中，GS级节点负责监控地面站系统中各IA节点运行状态、收集系统内所有故障信息、根据故障级别和蓝图配置(即ASAAC标准配置)对故障进行处理；IA级节点负责收集席位内各节点的系统健康监控信息、根据席位内健康状态，进行软件运行方案的决策，分发软件运行方案；RE级节点收集本节点的系统健康监控信息，包括本节点内所有进程和所有组件的运行状态、向域内的IA级系统管理软件上报健康监控信息、根据IA级系统管理软件下发的软件运行方案，完成软件运行方案的切换。
(3)快速远程状态诊断与维护103所执行的远程监控操作包括：提供硬件状态监视能力，包括：对CPU使用率、内存使用量、硬盘读写、网络吞吐率等的监控；提供软件状态监视能力，包括：对容器运行状态、容器资源占用、资源占用超限告警、软件版本、软件运行状态等的监控；提供服务/事件/通信监视能力，包括：对已注册服务清单、服务调用状态、事件通信监控、网络数据通信等的监控；提供数据模拟能力，包括：模拟发送事件/数据等；提供软件升级/日志下载能力，包括：软件远程在线升级、日志远程下载、DMP文件分析等；同时，保证升级和监控功能支持不少于64个远程终端。
如图7所示，为本发明实施例的快速远程状态诊断与维护模块执行远程监控操作的示意图。配置有本发明实施例提供的软件开发装置的监控计算机，可以通过控制指令对全站状态(全站中具有多个被监控计算机)进行监控，被监控计算机通过远程服务将监控数据发送至监控计算机。监控计算机具备的远程监控能力包括硬件状态监控、软件状态监控、DDS数据监控、服务/事件/通信监控、软件升级/日志下载、数据模拟等。
本发明实施例提供的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，为地面站系统或后舱任务系统的软件开发人员、集成人员和维护人员提供了一个向导式的软件/组件开发、安装、集成过程的可视化前端开发工具，同时为软件升级和运行时监控提供了支撑；采用该软件开发装置进行软件开发，可降低相关系统开发、集成、部署的难度和风险，同时提高应用软件的可维护性，降低开发成本。另外，可推广至同一个项目的多个开发公司，提高项目系统集成效率，并能保护应用开发方的知识产权。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，包括：软件框架模板生成与快速开发模块，快速集成模块，快速远程状态诊断与维护模块；
所述软件框架模板生成与快速开发模块，用于通过支持多种软件运行环境和多种目标开发环境，以提供在不同软件运行环境的快速迁移及对不同目标开发环境下的平滑支持，基于不同目标开发环境构建包括多个标准组件的组件库，并根据目标开发环境和公共服务中的多种服务，自动生成软件模板框架；
所述快速集成模块，用于提供对生命周期的管理操作，并提供基于ASAAC标准的软件运行方案，提供应用软件的多窗口布局调度，还提供软件运行时负载均衡；
所述快速远程状态诊断与维护模块，用于执行远程监控操作，所述远程监控操作包括：硬件状态监控、软件状态监控、DDS数据监控、服务/事件/通信监控、软件升级/日志下载，以及数据模拟；
其中，所述软件框架模板生成与快速开发模块，还用于提供公共服务的资源，所述公共服务的资源包括：平台公共服务和领域服务；
所述平台公共服务，包括：
基础服务：系统管理、事件管理、界面管理、负载均衡、日志；
数据传输服务：DDS、TCP、UDP、串口；
平台适配服务：SOA、Core、FrameWork；
所述领域服务，包括：
指控域服务：标绘、区域规划、航路规划、高程规划、综合态势、任务推演、地图基础操作；
显控域服务：操纵装置仪表、电气系统仪表、链路系统仪表、基础显示、飞行导航仪表、动力装置仪表；
综处服务：微内核、结构化配置、数据校验、程序单实例、数据传输协议解析；
人工智能服务：提供机器学习算法库；
所述软件框架模板生成与快速开发模块自动生成软件模板框架时，根据需求将平台公共服务和领域服务中的各种服务内容加入到软件模板框架中。
2.根据权利要求1所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述软件框架模板生成与快速开发模块生成的软件模板框架中提供服务注册中心；
所述服务注册中心，用于支持组件间的服务发布操作、查找操作、调用操作；
所述软件模板框架的服务层，用于支持软件间面向服务的发布、查找和绑定交互模式，使得软件间的交互模式基于服务接口。
3.根据权利要求1所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述快速集成模块所提供的生命周期的管理操作包括：软件的安装、启动、停止、更新和卸载。
4.根据权利要求1所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述快速集成模块所提供的基于ASAAC标准的软件运行方案，包括：
采用ASAAC标准，管理软件的运行时启动、退出、监控、方案切换与故障监控。
5.根据权利要求4所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述快速集成模块提供的基于ASAAC标准的软件运行方案，包括：
提供对地面站系统或后舱任务系统中席位软件的运行控制、席位的故障管理，支持席位软件的运行时同步启动、退出、切换，当席位计算机发生故障复位时，自动启动席位软件。
6.根据权利要求1所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述快速集成模块提供的应用软件的多窗口布局调度包括：
各显示窗口在开发阶段独立开发，集成阶段统一编排，运行阶段灵活切换。
7.根据权利要求1所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，所述快速集成模块提供的软件运行时负载均衡包括：
根据软件的关键程度、资源依赖，及目标的硬件条件，将软件分配到不同的处理核心，优化软件的运行效率。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的非嵌入式软件平台下的软件开发装置，其特征在于，
所述硬件状态监控包括：对CPU使用率、内存使用量、硬盘读写、网络吞吐率的监控；
所述软件状态监控包括：对容器运行状态、容器资源占用、资源占用超限告警、软件版本、软件运行状态的监控；
所述服务/事件/通信监控包括：对已注册服务清单、服务调用状态、事件通信、网络数据通信的监控；
所述软件升级/日志下载包括：软件远程在线升级、日志远程下载、DMP文件分析。
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