4、狀態(tài)與工作流類設(shè)計模式
4.1 狀態(tài)與事件
行為隨條件變化而改變,這里狀態(tài)切換的模式也稱為狀態(tài)機。有限狀態(tài)機 (Finite State Machine,F(xiàn)SM) 是由3 個主要元素組成的有向圖: 狀態(tài)、轉(zhuǎn)換和動作。
狀態(tài)是系統(tǒng)或者元素的狀態(tài);轉(zhuǎn)換是從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的路徑,通常通過感興趣的事件初始化,當(dāng)元素處在前驅(qū)狀態(tài)中,并且收到觸發(fā)事件,它將連接前驅(qū)狀態(tài)與后續(xù)狀態(tài)。如果事件發(fā)生,然而狀態(tài)中的元素沒有對這個特定的事件做出響應(yīng),事件就“靜靜丟棄”沒有任何效果,也就是狀態(tài)機僅做肯定的陳述 (“當(dāng)我在這個狀態(tài)中并且這件事發(fā)生,我才會做” ) 。
狀態(tài)機本身不關(guān)心事件如何到達,但是必須避免競爭條件。同步狀態(tài)機必須阻塞調(diào)用者 (守衛(wèi)調(diào)用模式或者臨界區(qū)模式) ,異步狀態(tài)機必須使用排隊(隊列模式)來存儲它們的事件,直到它們得到處理。如果狀態(tài)機正在執(zhí)行動作的過程中產(chǎn)生新事件, 狀態(tài)機會立即停止去處理事件? 答案當(dāng)然是否定的。狀態(tài)機在處理一個新事件之前,必須確保前一狀態(tài)的處理完成。后續(xù)幾個狀態(tài)-事件模式都需要遵循這個原則,而且具體模式實現(xiàn)中不再贅述。
4.2 單事件接收器模式
單事件接收器狀態(tài)機 (以下簡稱 SERSM) 簡單說就是觸發(fā)狀態(tài)切換的事件接收入口只有一個,單事件接收器模式依賴于單一事件接收器在客戶與狀態(tài)機間提供接口。在內(nèi)部,這個單一事件接收器必須接收事件數(shù)據(jù)類型,不僅識別哪個事件已經(jīng)發(fā)生,并且識別任意伴隨事件的數(shù)據(jù)。
事件接收器模式必然有事件,事件類型event_type和事件攜帶的數(shù)據(jù)event_data,前者可以是個枚舉值,后者是一個結(jié)構(gòu)體struct,為了識別不同的事件數(shù)據(jù)屬性,可以選擇union共用體更貼切。
如果是同步處理,狀態(tài)執(zhí)行比較簡單,可以直接調(diào)用event_receptor,按傳入的事件類型和事件數(shù)據(jù)執(zhí)行并切狀態(tài);異步版本則建議組合使用隊列模式,將事件按FIFO的方式入隊,事件執(zhí)行函數(shù)被動觸發(fā)從隊列中取出事件,用輪詢的機制尋找新的事件和單事件接收器再執(zhí)行,最終也是調(diào)用event_receptor。具體實現(xiàn)有兩種方式:
1、分支邏輯法
利用 if-else 或者 switch-case 分支邏輯,按狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,將每一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移原模原樣地直譯成代碼,對于簡單的狀態(tài)機來說,這種實現(xiàn)方式最簡單、直接,是首選;缺點所有的狀態(tài)邏輯封裝在單一事件接收器內(nèi)(一個大型 if-else 或 switch-case 結(jié)構(gòu)),限制了狀態(tài)變更和擴展性。
//微信公眾號:嵌入式系統(tǒng)
//代碼只是表意,無法編譯
//enums1s2s3狀態(tài)枚舉值
//state表示當(dāng)前狀態(tài)
voidevent_receptor(event_type,event_data)
{
switch(state)
{
cases1:
state_handle1(event_type,event_data);
break;
cases2:
state_handle2(event_type,event_data);
break;
cases3:
state_handle3(event_type,event_data);
default:
break;
}
}
state_handle1/state_handle2/state_handle3執(zhí)行后,按執(zhí)行情況切換狀態(tài)到新的state。下次即使同樣的事件,因為state不同,也會產(chǎn)生不同的效果。
2、查表法
對于狀態(tài)很多、狀態(tài)轉(zhuǎn)移比較復(fù)雜的狀態(tài)機來說,查表法比較合適,也稱表驅(qū)動法。通過二維數(shù)組來表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,能極大地提高代碼的可讀性和可維護性,擴展?fàn)顟B(tài)只需增加表即可。
//微信公眾號:嵌入式系統(tǒng)
//代碼只是表意,無法編譯
typedefstruct
{
intstate;//狀態(tài)enum
pFunstate_handle;//對應(yīng)狀態(tài)下的函數(shù)指針
}state_event_table_struct;
state_event_table_structtable[]={
{s1,state_handle1},
{s2,state_handle2},
{s3,state_handle3}
};
voidevent_receptor(event_type,event_data)
{
for(i=0;i<(sizeof(table)/sizeof(state_event_table_struct));i++)
{
//根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)state查表選擇對應(yīng)的事件接收器,并進行狀態(tài)切換
if(current_state==table[i].state)
{
table[i].state_handle(event_type,event_data);
//current_state內(nèi)部更新
}
}
}
4.3 多事件接收器模式
多事件接收器有限狀態(tài)機 (MERSM) 通常僅用于同步狀態(tài)機,這是因為業(yè)務(wù)層通常關(guān)心狀態(tài)機的事件集合。在這個模式中,每個事件都有一個單一的事件接收器,每個事件接收器本身僅考慮處理單一事件以及執(zhí)行相關(guān)動作??梢岳斫鉃閱问录邮掌魇嵌鄠€事件進入一個固定的接收器處理,而多事件接收器是多個事件組分配給多個接收器處理。
前者可以比喻為多個領(lǐng)導(dǎo)給一個員工安排任務(wù),后者是多個領(lǐng)導(dǎo)同時給多個員工安排任務(wù)。在事件處理上可以復(fù)用處理機制,假設(shè)員工employee有A/B/C三人,任務(wù)task集有t1/t2/t3三種,其處理接口有多種實現(xiàn)方式。
1、拆分為單事件接收器模式內(nèi)再嵌套一個單事件接收器
//微信公眾號:嵌入式系統(tǒng)
//代碼只是表意,無法編譯
voidemployee_task_handle(employee,task)
{
switch(employee)
{
caseA:
{
switch(task)
{
caset1:
//dosomething
break;
caset2:
//dosomething
break;
caset3:
//dosomething
break;
default:
break;
}
}
break;
caseB:
//同上
break;
caseC:
//同上
break;
default:
break;
}
}
對于兩層switch-case,也可以先按task分,再嵌套按employee分類執(zhí)行。
也可以直接將employee_task_handle 函數(shù)的參數(shù)拆分,例如 employee_A_handle/ employee_B_handle /employee_C_handle 三個函數(shù)體,可調(diào)用的事件接收入口就有3個,需要調(diào)用者自行區(qū)分,選擇合適的事件接收接口,這也是多事件接收器字面意思的效果。
2、組合事件再按單事件接收器模式
employee三人與task三種,有9種組合方式,直接將有限的9種方式定為枚舉值,就是個簡單的單事件接收器模式了,只是代碼處理上,每個case內(nèi)重復(fù)的代碼比較多而已。這只是適合組合類型比較少的情形,將多事件接收器模式降維度,簡化為前一節(jié)的單事件接收器模式。
3、建立二維表
這種實現(xiàn)方式就是下一節(jié)的狀態(tài)表模式。通過將狀態(tài)邏輯分組,降為單事件接收器模式處理。例如MTK方案的鋰電池脈沖充電管理,因為充電狀態(tài)有很多狀態(tài),每個狀態(tài)下充電是間歇性脈沖充電,充或者不充再分2個子狀態(tài),采用的正是這種方案。
本質(zhì)上多事件接收器模式,可以采用單事件接收器模式或者狀態(tài)表模式實現(xiàn),這樣的前提是事件參數(shù)類似,結(jié)構(gòu)相同。如果不同事件傳入的參數(shù)格式差異很大,很難統(tǒng)一;例如事件1需要2個int參數(shù),事件2需要3個char數(shù)組為參數(shù),直接按參數(shù)類型劃分多個接口,不必強行參數(shù)封裝統(tǒng)一。不同的事件處理分不同的接收器接口,也就是多事件接收器模式的特點。拆分為多個事件接收有利于傳參,但要求使用者從多個接口中選擇正確的。
4.4 狀態(tài)表模式
狀態(tài)表模式是沒有嵌套狀態(tài)機創(chuàng)建的模式,其效果類似表驅(qū)動法,狀態(tài)表模式使用二維數(shù)組來存儲狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息,通常用狀態(tài)--事件構(gòu)建表格。狀態(tài)表模式的狀態(tài)間不存在邏輯關(guān)系,屬于并行的扁平化狀態(tài),也就是任意狀態(tài)在任意時刻的表現(xiàn)一致,狀態(tài)切換與當(dāng)前狀態(tài)無關(guān)。
狀態(tài)表模式的執(zhí)行,直接通過當(dāng)前的狀態(tài)和事件組合來索引,調(diào)用前必須先初始化狀態(tài)表。它也比其他模式更易于擴展,因為擴展只是按規(guī)則添加新元素到狀態(tài)表。畢竟嵌入式設(shè)備,狀態(tài)的類型必然是有限的,狀態(tài)表可以使用靜態(tài)方式存儲,雖然浪費但實現(xiàn)簡單。
//微信公眾號:嵌入式系統(tǒng)
//代碼只是表意,無法編譯
typedefvoid(*pfun_task_handle)(void);
pfun_task_handleemployee_task_table[3][3]={
{employeeA_task1,employeeA_task2,employeeA_task3},
{employeeB_task1,employeeB_task2,employeeB_task3},
{employeeC_task1,employeeC_task2,employeeC_task3},
};
//employee和task定為枚舉值
//做好函數(shù)指針非空校驗
voidtask_allocation(employee,task)
{
employee_task_table[employee][task]();
}
這種模式非常適合同步狀態(tài)機切換,如果是異步場景,最好使用隊列模式組合處理。
4.5 分解與狀態(tài)模式
前面的狀態(tài)機中,元素始終正好處于某個狀態(tài)之中,而且是一個確切的狀態(tài),這樣的狀態(tài)稱為或狀態(tài)。但實際場景也存在復(fù)雜的,例如交通信號燈,它有兩個獨立的屬性:
顏色 :紅Red、黃Yellow、綠Green 三種
顯示樣式 :熄滅off 、長亮Steady、快閃Flashing quickly 、慢閃Flashing slowly 四種。
這個燈有10種(10=3x3+1)狀態(tài),因為off關(guān)閉狀態(tài),燈的顏色屬性已經(jīng)沒必要參考了。這種獨立狀態(tài)乘到一起,形成一個可能巨大的狀態(tài)集合很常見,解決這類問題的方法一一與狀態(tài)。這里僅僅作閹割版介紹,狀態(tài)機的狀態(tài),并不一定只是一個屬性或枚舉值解決,也可以是多個正交屬性組合,這種狀態(tài)需要多個參數(shù)來描述,可以在單事件接收器模式上增加狀態(tài)參數(shù)。
理論與實際的差距,一直做GPS衛(wèi)星定位器,設(shè)備含RGB三顆LED,3顆燈除獨立工作指示特定狀態(tài)外,還有組合狀態(tài),例三顆共同閃亮多次后恢復(fù)先前獨立的閃亮狀態(tài),代碼維護其實很復(fù)雜,擴展性并不好。關(guān)于狀態(tài)機,如果狀態(tài)之間有關(guān)聯(lián),存在優(yōu)先級或者組合,不管什么模式代碼都會比較難維護;只能說結(jié)合產(chǎn)品通用需求做個偽標準化接口??梢娎碚摵蛯嶋H還是存在較大差距的。
4.7 小結(jié)
狀態(tài)機實現(xiàn)的模式,每一個都有優(yōu)點和缺點,使用哪一個完全依賴于需求。
單事件接收器模式使用單一事件接收器,并且內(nèi)部用大的 switch - case 語句實現(xiàn)狀態(tài)行為。它需要創(chuàng)建并傳遞給接收器事件相關(guān)聯(lián)的類型,最簡單易用。
多事件接收器模式為每個事件使用單獨的事件處理程序,以便事件類型不用明確指出,適合不同的參數(shù)類型匹配不同的事件接收器。
狀態(tài)表模式可以擴展到大型的狀態(tài)空間,并且提供與狀態(tài)空間大小獨立的性能,對較大狀態(tài)空間支持較好。
分解與狀態(tài)模式提供簡單的實現(xiàn)與狀態(tài)的方法(難通用待學(xué)習(xí))。
5、安全性與可靠性類設(shè)計模式
安全性是指不會引起人或者設(shè)備危險的系統(tǒng),即危險的嚴重性后果,和發(fā)生的可能性;可靠性用于衡量系統(tǒng)的“可服務(wù)時間”或者“可用性”。沒有所謂的“安全軟件”,因為嵌入式系統(tǒng)是電子、機械、軟件在不同操作下的復(fù)合體 ,安全、穩(wěn)定只是特定場合的運行結(jié)果。
嵌入式系統(tǒng)的安全性和可靠性,除去硬件防護方案外,軟件上也可以采用一些防御性編程,實現(xiàn)系統(tǒng)的安全可靠以及異?;謴?fù)。主要從數(shù)據(jù)校驗、備份兩方面來入手。這里的解決方案其實也算是軟件開發(fā)技巧,不是嚴格意義上的設(shè)計模式。
5.1 二進制反碼模式
二進制反碼模式在檢測由于外界影響或者硬件故障內(nèi)存損壞時很有用。
可能由 EMI (Electro-magnetic interference ,電磁干擾) 、熱量、硬件故障、軟件故障或者其他外部原因引發(fā)內(nèi)存位損壞。這個模式將重要存儲兩份,一份以正常形式,而另一份以二進制反碼〈~ 操作符計算位反轉(zhuǎn),逐位取反) 形式。讀取數(shù)據(jù)時,二進制反碼格式再次取反,并且與正常形式值比較。如果值完全相同則返回那個值,否則隨之處理錯誤。
該模式提供可靠的方式識別影響單一內(nèi)存分配的故障,非常適合數(shù)據(jù)量小但非常重要的數(shù)據(jù)存儲,但對于非常大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),復(fù)制兩份數(shù)據(jù)浪費硬件資源。在這種情況下使用數(shù)據(jù)流校驗數(shù)據(jù)的正確性更合適。
一些非常關(guān)鍵的信息,如使用uint8_t變量表示某個狀態(tài),一般可設(shè)0和非0兩種狀態(tài),假設(shè)原本的非0為1,但因為異常被改為2,軟件是無能為力的。但如果使用二進制反碼模式,使用0x55和0xAA為兩種正常狀態(tài),其他為異常狀態(tài),這樣軟件的處理上就更加安全健壯。
5.2 數(shù)據(jù)流校驗?zāi)J?/h2>
數(shù)據(jù)流校驗?zāi)J浇鉀Q各種原因?qū)е碌淖兞繐p壞的問題,如環(huán)境因素 (EMI、熱量、輻射) 、硬件因素(電源波動、內(nèi)存單元故障、地址線短流路) 或者是軟件故障 〈其他修改內(nèi)存的軟件錯誤) ,針對大型數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)損壞問題。
簡單說就是對數(shù)據(jù)進行校驗,計算其和、CRC、MD5或者SHA哈希值等,如果數(shù)據(jù)中間出現(xiàn)異常被篡改,校驗值可以發(fā)現(xiàn)錯誤,但是不能解決錯誤??紤]到硬件資源限制,一般用CRC16校驗。將原始數(shù)據(jù)和其CRC16值一并存儲。使用前通過校驗值確認數(shù)據(jù)是否被篡改。
5.3 魔數(shù)標記模式
如果前面兩種方式適合數(shù)據(jù)存儲,如果只是單純的內(nèi)存數(shù)據(jù)塊校驗,可以簡單粗暴的增加魔數(shù)標記。例如一個大結(jié)構(gòu)體,首尾增加字段,正常情況下將其賦一個特殊值,如果使用中存在內(nèi)存覆蓋或者操作越界,導(dǎo)致首尾標記的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化,則表示內(nèi)存出現(xiàn)嚴重問題。
//微信公眾號:嵌入式系統(tǒng)
typedefstruct
{
uint16_t magic_head;
int32_timportance1;
uint8_timportance2[5];
uint16_t magic_tail;
}cutomer_data_struct;
//magic_head或magic_tail發(fā)生變化說明內(nèi)存操作出現(xiàn)問題
對于動態(tài)內(nèi)存申請也可以采用這種方式,期望申請N字節(jié)時多申請6個字節(jié)(舉例而已),
magic_head | 申請長度 | 有效堆區(qū) | magic_tail |
---|---|---|---|
0x1234 | N | 實際可用區(qū)域 | 0x1234 |
如果magic_head和magic_tail不是0x1234,說明動態(tài)申請的區(qū)域使用越界??梢詤⒖紕討B(tài)內(nèi)存管理及防御性編程。
有些芯片SDK代碼,對flash的寫保護,或者看門狗喂狗接口,其寫法也類似,將一個特殊的值寫給寄存器才算正常,也是基于這類考慮。魔法數(shù)在應(yīng)用開發(fā)中盡量使用枚舉值來替代,但也因為魔法數(shù)的特殊性,在安全方面可以避免誤操作。
5.4 智能數(shù)據(jù)模式
軟件為了正確執(zhí)行功能都有前置條件,但是這些功能并沒有明確地檢查條件實際上是否滿足,在合適的位置使用主動防衛(wèi)的方式來檢查參數(shù),智能數(shù)據(jù)模式即為標量數(shù)據(jù)元素編寫這種范例。
嵌入式C在函數(shù)層面,運行時對參數(shù)的范圍不會檢查,這是其固有的不安全性,需要使用者主動去對傳入的參數(shù)進行范圍檢查,對函數(shù)的返回值進行結(jié)果判斷。
智能數(shù)據(jù)模式簡化就是對數(shù)據(jù)前置條件和規(guī)則的自檢,屬于習(xí)慣 (小模式)范圍,創(chuàng)建或者啟動時對參數(shù)自檢,對傳入的參數(shù)值進行范圍檢查,以及多個參數(shù)間的組合合理性檢查,對運行的返回值進行錯誤處理。所有錯誤碼以枚舉類型展示,或者直接字符描述以使意圖理解更加清晰。
智能數(shù)據(jù)模式優(yōu)點是數(shù)據(jù)能自我保護,缺點是執(zhí)行操作的性能開銷 。一般只在針對核心功能、人機交互等,引入的錯誤容易產(chǎn)生嚴重后果的地方處理。
最典型最簡單的應(yīng)用場景就是對傳入的指針參數(shù)進行非空判斷,這里推薦合理的使用const限定參數(shù)。
5.5 單通道模式
通道模式使用中等規(guī)模或者大型的冗余來幫助識別何時發(fā)生運行時故障,并且可能 (依賴于怎樣實現(xiàn)) 在故障存在時持續(xù)提供服務(wù)。
通道是體系結(jié)構(gòu),包含執(zhí)行端到端處理的軟件(可能有硬件),也就是說通過一系列的數(shù)據(jù)處理步驟,將關(guān)鍵部分獨立化。例如數(shù)據(jù)流可以定為數(shù)據(jù)采集-處理-執(zhí)行一條龍服務(wù),基于事件的驅(qū)動。安全性和可靠性通過在通道的關(guān)鍵點增加檢查得到增強,可能需要一些額外的硬件。由于僅有單一通道,因此該模式將在出現(xiàn)持續(xù)故障時,不能繼續(xù)完成功能,但是它可檢測并可能處理臨時故障。
這里不提供代碼范例,只是提供一種思路,關(guān)鍵部分單獨處理,分步執(zhí)行,不要耦合其他邏輯,對各步驟中的中間信息增加范圍校驗,識別異常并盡可能進行自我恢復(fù)處理。
5.6 雙通道模式
雙通道模式是一種通過提供多個通道提高穩(wěn)定性的主要模式,從而在架構(gòu)層解決冗余問題。比如體溫計檢測與顯示,單通道到數(shù)據(jù)采集-處理-顯示,雙通道就可能是2顆傳感器各自獨立采集,再合并處理后顯示。
如果通道是相同的(叫做同構(gòu)冗余通道),能夠解決隨機故障 (偶爾失效) ,但是不能解決系統(tǒng)故障 (錯誤) 。如果通道使用不同的設(shè)計或者實現(xiàn),稱為異構(gòu)冗余模式(也稱為多樣設(shè)計模式),能夠解決隨機和系統(tǒng)故障。
雙通道模式對單個點 (失效或者是失效與錯誤,這依賴于選擇的具體子模式) 故障提供保護。系統(tǒng)可能通過與另一個通道比較來檢測一個通道中的錯誤,然后轉(zhuǎn)換故障到安全狀態(tài),或者它可能使用其他的手段檢測一個通道的故障,并且 當(dāng)故障發(fā)生時,轉(zhuǎn)換到另外一個。
這種雙備份機制,通過復(fù)制通道以解決與安全性和可靠性相關(guān)的故障,通常也需要大量的硬件復(fù)制,以致非常高硬件成本。如果通道是相同的,則所有的復(fù)制品包含相同的錯誤,因此將在相同的環(huán)境下出現(xiàn)錯誤。一般是實施策略是兩個通道的管理實現(xiàn)也不相同。兩個通道能夠同時運行,并且互相檢查,如果在臨界值上輸出不同,系統(tǒng)則轉(zhuǎn)換到故障安全狀態(tài)。另外,一個通道可以運行直到檢測到錯誤,并且開啟另外一個通道,允許故障出現(xiàn)時持續(xù)提供服務(wù)。不同模式的變體,有不同的硬件成本和效果。
-
同構(gòu)冗余模式 不同的通道使用相同的設(shè)計和實現(xiàn),可以有效地解決單一點的錯誤,該模式變體有相對較高的生產(chǎn)成本 ,但是有相對低的設(shè)計成本 〈因為兩個通道僅需設(shè)計一次,復(fù)制一次) 。
-
異構(gòu)冗余模式 使用不同設(shè)計或者不同實現(xiàn)的雙通道來解決隨機和系統(tǒng)故障,系統(tǒng)能夠在出現(xiàn)故障時持續(xù)提供服務(wù)。該模式變體不僅有相對較高的生產(chǎn)成本,而且有相對高的設(shè)計成本(因為兩個個通道需設(shè)計兩套方案) 。硬件、軟件方案都不同,但獨立且不同的方案解決隨機和系統(tǒng)錯誤。
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三模塊冗余 (TMR ) 模式 使用相同設(shè)計的 3 個通道來解決故障,應(yīng)用的理論是,如果有單一點故障,則通道中的一個將與另外兩個解約,并且丟棄異常值。系統(tǒng)可以在出現(xiàn)故障時持續(xù)提供服務(wù),提供故障在單一通道內(nèi)適當(dāng)?shù)母綦x。該模式有很高的生產(chǎn)成本,因為通道必須復(fù)制 3 次。如果所有的通道有相同的設(shè)計 (很常見) ,則設(shè)計成本相對低,如果通道的設(shè)計不同,則該模式變體的成本非常高,因為每個通道必須設(shè)計 3 次。這種在航空、軍工電子學(xué)領(lǐng)域很常見的。
-
完整性檢查模式 使用兩個同構(gòu)通道,一個是主執(zhí)行通道,另一個使用低精確計算的輕量級通道,如果低精確檢查通道檢測到主通道有故障,則系統(tǒng)進入故障安全狀態(tài)。該模式有低生產(chǎn)成本并且中等的設(shè)計成本,因為它需要額外的設(shè)計工作,但是有較低的精確冗余,當(dāng)出現(xiàn)單一故障時不能繼續(xù)提供服務(wù)。
-
監(jiān)視器-執(zhí)行器模式 使用兩個額外同構(gòu)通道,第一個就如在完整性檢查模式那樣,是一個執(zhí)行通道,這個通道提供系統(tǒng)服務(wù);第二個通道使用一個或多個獨立的傳感器監(jiān)視執(zhí)行通道的物理結(jié)果。如果執(zhí)行通道有故障,并且執(zhí)行不正確,則監(jiān)視器通道識別它,并能夠命令系統(tǒng)進入故障安全狀態(tài)。如果監(jiān)視器通道有故障,則執(zhí)行器通道仍然執(zhí)行正確行為。
多通道模式是個系統(tǒng)工程,不能僅依靠軟件就實現(xiàn),它是嵌入式設(shè)備安全和可靠性風(fēng)險的最佳解決方案,但是成本也相應(yīng)增加。一般的民用消費電子不會采納。但是了解這些模式,也可能從軟件方面、需求角度進行一定的優(yōu)化。例如一般車載定位器檢查汽車是否有行駛,可以依靠ACC點火,加速度傳感器信息,GPS定位信息,雖然沒有很明顯的交代這是異構(gòu)三通道,但設(shè)備本身支持這些信息的采集,軟件層面上就可以組合這三種信息,合并分析得出汽車的狀態(tài)。
5.7 小結(jié)
前面的模式在應(yīng)用范圍上 ,通常稱為“設(shè)計定式”而不是“設(shè)計模式”,但合理的應(yīng)用可提高設(shè)備在操作環(huán)境中的安全性和可靠性。
6、總結(jié)
天下武功,唯快不破。嵌入式設(shè)備因為其特殊性,物料更換、市場先機、訂單交期、需求變更,都與軟件開發(fā)存在關(guān)聯(lián),一般情況下,凡是軟件能勉強解決的就不算增加成本,這種思路下軟件開發(fā)就處于試驗性開發(fā)、混亂下迭代的惡性循環(huán),最終導(dǎo)致產(chǎn)品功能看起來都正常,而源碼慘不忍睹。
實際上一個產(chǎn)品系列,開發(fā)很少奇技淫巧,更多的是修修補補、維護迭代,原創(chuàng)性開發(fā)不多;可閱讀性和擴展性才是重點。而設(shè)計模式,就是在盡可能在局部采用特定的思路,去兼容不同的需求,讓代碼更好閱讀,讓下一個接手的人可以很容易的去支持更多奇葩需求。
PS
因為時間問題,嵌入式軟件設(shè)計模式全文顯得虎頭蛇尾,下半章未使用源碼范例具體說明,但實現(xiàn)的思路有描述清楚,設(shè)計模式本身就是重思想而不是套路。
審核編輯 :李倩
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原文標題:6、總結(jié)
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