從去年開始(可能更早)，SOA的概念在汽車軟件行業(yè)逐漸蔓延開來，很多公眾號(hào)都發(fā)過講汽車SOA的文章，很多車廠都要開始(或者已經(jīng)在)搞SOA。但我覺得吧，在開搞新技術(shù)之前，是不是先花點(diǎn)時(shí)間弄明白這個(gè)技術(shù)到底是什么，它解決的是什么樣的問題，然后再談架構(gòu)，再談開發(fā)，很多時(shí)候我們連問題是什么都沒整明白，就急著去做解決方案，最后的結(jié)果只能是一地雞毛。對(duì)個(gè)人來說，要搞SOA開發(fā)，需要夯實(shí)哪些基礎(chǔ)知識(shí)，看了很多SOA文章，卻很少有人梳理這些，這段時(shí)間我陸續(xù)思考了一些，盡管可能不全面(更偏向SOC開發(fā)涉及的技術(shù)點(diǎn))，但仍然試圖寫出來，以期逐步構(gòu)建出自己的領(lǐng)域知識(shí)體系。
①
SOA設(shè)計(jì)難點(diǎn)
個(gè)人覺得，汽車SOA的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，主要在于以下幾點(diǎn)：
服務(wù)的定義和劃分，要把業(yè)務(wù)需求分析透徹，從中提煉出服務(wù)的功能，數(shù)據(jù)流向理清，定義服務(wù)的邊界，把握服務(wù)的粒度，怎么做到“低耦合，高內(nèi)聚”，我以前很討厭研究需求，覺得那些不過就是些業(yè)務(wù)，沒啥技術(shù)含量，后來才慢慢認(rèn)識(shí)到，這種想法很危險(xiǎn)啊，脫離需求的軟件設(shè)計(jì)不可能很好地滿足需求，如果不能很好地服務(wù)于產(chǎn)品功能，那么再牛逼的技術(shù)都沒有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)它應(yīng)有的價(jià)值，事實(shí)上，能夠把需求文檔轉(zhuǎn)化為可實(shí)施的軟件設(shè)計(jì)，也是一種能力；
不同系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)中間件框架或者底層通信基礎(chǔ)設(shè)施，Adaptive AutoSAR有ARA::COM組件，Android有Framework，但不能跨域，QNX/Linux就不用說了。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)中間件框架，本身并不是件容易的事，需要比較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，一旦出了問題一般都是重大問題；
服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)化，接口描述語言化(IDL)，能夠通過工具自動(dòng)生成RPC樁的代碼(最好能夠關(guān)聯(lián)整車通信矩陣，e.g. ARXML->C++ API)，能夠跨平臺(tái)，支持多語言，畢竟UI層可能不是C++寫的，時(shí)至今日，沒幾個(gè)應(yīng)用愿意去解析原始消息，遠(yuǎn)程調(diào)用接口不香嘛~；
如何兼容一些沒有與時(shí)俱進(jìn)的設(shè)備和模塊，如何兼容舊的傳輸通道，如何盡可能復(fù)用以前的業(yè)務(wù)邏輯，理論上任何兼容都是可以實(shí)現(xiàn)的，抽象一層不夠，那就再來一層，但兼容得越多，系統(tǒng)就越復(fù)雜，出問題的概率就越大，維護(hù)起來就越費(fèi)勁，這意味著成本的升高，質(zhì)量卻不見得變好；
評(píng)估性能影響，怎么保證安全性，……，如果是基于開源項(xiàng)目，可能還要做二次開發(fā)，來滿足這些非功能性質(zhì)的需求~；
所以，汽車SOA真不是SOME/IP，也不是DDS，更不是Adaptive AutoSAR，這些都是汽車SOA技術(shù)棧中的一環(huán)，并不是全部。
很多時(shí)候，純技術(shù)的部分并不是最難的，新的架構(gòu)方案要達(dá)成共識(shí)，要真正落地，需要博弈和取舍，需要天時(shí)地利人和。作為一名工程師，心態(tài)是極為重要的，要分清理想與現(xiàn)實(shí)，技術(shù)與工作，所以在這里我只想談技術(shù)，本來打算梳理一下做汽車SOA開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)體系，以后公眾號(hào)的內(nèi)容大致也會(huì)圍繞著這個(gè)體系去寫，沒想到寫著寫著這么長了，于是分成上下篇了，下面先開個(gè)頭吧。
SOA是架構(gòu)，做SOA的設(shè)計(jì)和開發(fā)，其實(shí)也是做架構(gòu)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，在這里我想引用陳皓老師為《架構(gòu)整潔之道》作的推薦序里的一段話，我常想起這段話，挺有鞭策的功效，分享給每個(gè)不想成為PPT架構(gòu)師的工程師，以共勉：
問題：如果你要成為一名架構(gòu)師，你需要明確地區(qū)分幾組詞語，否則你不可能成為一名合格的工程師或架構(gòu)師。這幾組詞語是簡單vs.簡陋、平衡vs.妥協(xié)、迭代vs.半成品。如果你不能很清楚地定義出其中的區(qū)別，那么你將很難做出正確的決定，也就不可能成為一名優(yōu)秀的工程師或架構(gòu)師。
陳皓，《架構(gòu)整潔之道》推薦序一
之前很長一段時(shí)間，我經(jīng)常感到焦慮，一方面不想成為PPT黨，開會(huì)黨，另一方面，除了工作還要生(帶)活(娃)，留給學(xué)習(xí)的時(shí)間并不多，而想學(xué)的知識(shí)又如同汪洋大海，今天想好好梳理一下某個(gè)技術(shù)點(diǎn)，明天搜到某個(gè)開源項(xiàng)目蠻感興趣想寫個(gè)Demo跑跑看，年輕的時(shí)候覺得日子一天天刷刷地過去，也不是什么事兒，現(xiàn)在愈發(fā)有種緊迫感。在做了一些架構(gòu)方面的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作以后，更是深刻體會(huì)到構(gòu)建個(gè)人的領(lǐng)域知識(shí)體系，尤其是一些基礎(chǔ)技術(shù)，真的非常重要。
今年伊始，聽了李運(yùn)華老師關(guān)于“如何打好基礎(chǔ)”的講座，核心觀點(diǎn)是：“基礎(chǔ)≠底層，基礎(chǔ)≠源碼，基礎(chǔ)≠不變”，很是醍醐灌頂~結(jié)合個(gè)人實(shí)際情況，我覺得可以這么去構(gòu)建我的領(lǐng)域知識(shí)體系：首先，定義出哪些是與我工作相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)(比如現(xiàn)階段是SOA)；其次，進(jìn)一步細(xì)化要學(xué)習(xí)的知識(shí)范圍，也就是下篇要梳理的SOA相關(guān)知識(shí)；最后，分別從廣度和深度(根據(jù)工作內(nèi)容去判別學(xué)習(xí)的深度)，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，并在實(shí)際工作和項(xiàng)目中把知識(shí)和技術(shù)串起來，從而系統(tǒng)性地提升技術(shù)能力。
就像前面說的，要分清理想與現(xiàn)實(shí)，因?yàn)檫@個(gè)世界從來都不是我所能想象的，很多PPT黨開會(huì)黨，基礎(chǔ)不扎實(shí)甚至很水，設(shè)計(jì)出焦油坑一樣的架構(gòu)，坑自己，坑別人，坑項(xiàng)目，也不耽誤他們升職加薪跳槽。但是“世界上只有一種英雄主義，那就是認(rèn)清生活的真相后依然熱愛它”，不是么，于是才有了寫公眾號(hào)的初心和決心。
②
SOA開發(fā)梳理
今天要做的梳理，沒有思維導(dǎo)圖，沒有PDF，沒有表格，是結(jié)合了我的實(shí)際經(jīng)歷和體會(huì)，總結(jié)得出的一些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，這是現(xiàn)階段的這個(gè)我所了解的所認(rèn)為的，隨著時(shí)間的流逝，我又會(huì)經(jīng)歷更多一些，現(xiàn)在梳理的可能也會(huì)跟著改變一些。這種極其個(gè)性化的梳理，對(duì)我，是梳理(其實(shí)，寫這篇比想象中艱辛，要不是前面給自己埋下了坑，都想放棄了~)，對(duì)你，看看便好，就當(dāng)是聽我絮叨絮叨，侃侃大山，輕松愉快，真心不能提供什么參考。以下梳理分為四個(gè)維度：編程，架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)，工具。
1、編程：多看，多寫，多折騰
目前，智能座艙的生態(tài)圈主要包括Android、Linux、QNX等操作系統(tǒng)，因此，我認(rèn)為做SOA開發(fā)，至少需要熟練掌握C++和Java兩種編程語言。C++是必須要會(huì)的，Linux/QNX主要用C++開發(fā)，Android其實(shí)也涉及C++開發(fā)，尤其是對(duì)性能要求較高的模塊，通常會(huì)下沉到Native或HAL實(shí)現(xiàn)。Java也是必須要會(huì)的：第一，Android的App和Framework是用Java開發(fā)的，需要設(shè)計(jì)和開發(fā)SOA接口，提供給位于這兩層的應(yīng)用和服務(wù)使用；第二，設(shè)計(jì)SOA架構(gòu)，要對(duì)系統(tǒng)各層級(jí)之間的接口如何設(shè)計(jì)和調(diào)用有足夠的了解，代碼都看不明白，怎么設(shè)計(jì)易用的接口；第三，寫Demo是架構(gòu)設(shè)計(jì)過程中重要的步驟，總不能你設(shè)計(jì)的方案等著別人寫Demo驗(yàn)證吧，更重要的是，通過寫Demo可以發(fā)現(xiàn)很多想法上的不足，設(shè)計(jì)文檔寫得不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤健?
對(duì)于C++編程，要掌握的一些基礎(chǔ)知識(shí)：
語法基礎(chǔ)：構(gòu)造，繼承，虛函數(shù)，內(nèi)聯(lián)，多態(tài)，類型轉(zhuǎn)換，STL容器，…；
C++11新特性：時(shí)至今日，應(yīng)該學(xué)會(huì)使用至少C++11常用的特性，比如：類型推導(dǎo)(auto,decltype)，右值引用，智能指針，泛型/模板，type_taits，函數(shù)式編程(lambda)，C++11多線程，future，promise，…，用它們使代碼更簡潔，改進(jìn)代碼質(zhì)量，提升程序性能，不是為了炫技，而是用到實(shí)處；
應(yīng)用開發(fā)：Linux/QNX網(wǎng)絡(luò)編程、多線程編程、進(jìn)程間通信等編程手法，常用實(shí)現(xiàn)如無鎖，消息隊(duì)列、線程池等，常見開源庫的使用，選擇感興趣的如Libevent、Muduo等，深入學(xué)習(xí)其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；
項(xiàng)目開發(fā)：代碼結(jié)構(gòu)，接口封裝方式，常用幾種設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)(如單例模式、觀察者模式等)；
對(duì)于Java編程，要掌握的一些基礎(chǔ)知識(shí)：
語法基礎(chǔ)：包，類，接口，反射，泛型，異常，集合，注解，常用類，…；
并發(fā)編程：原子操作，Exexutor，線程池，阻塞隊(duì)列，synchronized，鎖，volatile，CompletableFuture，…，常見模型如Thread-Per-Message，CopyOnWrite，生產(chǎn)者-消費(fèi)者，…；
應(yīng)用開發(fā)：Java中的網(wǎng)絡(luò)編程(JDK API)，Android應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)(四大組件，不研究UI，只要能整出個(gè)正常點(diǎn)兒的DemoApp就行~)，Android進(jìn)程間通信機(jī)制，AIDL、JNI和HIDL接口的設(shè)計(jì)和開發(fā)；
項(xiàng)目開發(fā)：常用代碼結(jié)構(gòu)，常用幾種設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)(如工廠模式、代理模式、門面模式、觀察者模式、策略模式等)，注意，這里和前面C++說的都是實(shí)現(xiàn)，期望達(dá)到的水平：做到真正的理解，談到某種設(shè)計(jì)模式，腦子里能夠想到其適用的應(yīng)用場景是什么，落實(shí)到代碼上，一個(gè)大致思路是怎樣的，反之亦然；在閱讀一些開源項(xiàng)目時(shí)，能夠看出用了什么設(shè)計(jì)模式，這樣用的好處什么，不用可能會(huì)產(chǎn)生什么問題。
2、架構(gòu)：保持好奇心，平常心
架構(gòu)和編程的不同之處在于，編程是容易看見結(jié)果和成效的，你寫的代碼有沒有Bug很快能被證明，你寫的模塊擴(kuò)展性和穩(wěn)定性怎么樣，經(jīng)過一些時(shí)日，也能看出個(gè)一二。架構(gòu)不是，有多少人能在短時(shí)間內(nèi)落地幾種架構(gòu)方案的，更不用說評(píng)價(jià)架構(gòu)設(shè)計(jì)得好不好了，就拿通信框架來說，很少聽?wèi)?yīng)用說滿意當(dāng)前的通信框架的，為什么擴(kuò)展個(gè)接口這么麻煩，為什么不支持同步調(diào)用，為什么沒有消息緩存，…，能被吐槽的點(diǎn)太多了。即使如此，我們還是要致力于做出好的架構(gòu)，也許無法得到所有人的滿意，但設(shè)計(jì)和開發(fā)出好的SOA架構(gòu)，可以讓系統(tǒng)中每一個(gè)應(yīng)用和模塊在交互通信與數(shù)據(jù)共享的問題上獲得不錯(cuò)收益，反之，糟糕的SOA架構(gòu)可能就是所有人必須面對(duì)的一場災(zāi)難。
在架構(gòu)設(shè)計(jì)這件事上，我也是剛開始有一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)歷，以下所想完全沒有參考價(jià)值。
設(shè)備：跳出單個(gè)模塊的視野范圍，嘗試去了解這個(gè)通信系統(tǒng)里的每一個(gè)設(shè)備(可以是車機(jī)，儀表，T-Box，網(wǎng)關(guān)等等)，他們的軟件系統(tǒng)，他們的硬件，硬件之間的連接，他們的功能業(yè)務(wù)，他們的開發(fā)模式，他們的數(shù)據(jù)需求，他們以往采用過的通信方案，…；
車載以太網(wǎng)：了解相關(guān)知識(shí)，如：CAN，LIN，診斷，標(biāo)定，CP，AP，…，重點(diǎn)關(guān)注整車以太網(wǎng)與智能座艙的對(duì)接，或者說智能座艙未來如何接入中央計(jì)算單元。至于最近很火的AP，沒有計(jì)劃作深入研究，從編程角度來說，基礎(chǔ)是相通的，CP用的C，AP用的C++，很多東西并不是本身難度有多大，而是學(xué)習(xí)的資源和工具難以獲得，人為形成了所謂的技術(shù)壁壘，個(gè)人開發(fā)者想要學(xué)習(xí)研究，幾乎不可能搭建環(huán)境。我覺得開源是時(shí)代的進(jìn)步，一定會(huì)是大勢所趨，1202了，我們都要擁抱開源呀~；
系統(tǒng)：Linux/QNX系統(tǒng)調(diào)用(如輸入/輸出，存儲(chǔ)，文件，網(wǎng)絡(luò)，線程，進(jìn)程間)，Android系統(tǒng)架構(gòu)，座艙的整體架構(gòu)，模塊的架構(gòu)，比如，車機(jī)中Android原生模塊(如BT，WiFi，Audio，Location，…)的數(shù)據(jù)源有什么不同，車機(jī)中這些基礎(chǔ)模塊都是怎么適配的，車機(jī)中較復(fù)雜的APP如導(dǎo)航、語音等的架構(gòu)是什么樣的。不要覺得別人負(fù)責(zé)的模塊我了解了干嘛，說白了，SOA就是模塊與模塊之間的交互，對(duì)每個(gè)模塊了解一下一定是有益的；
中間件：基于幾種通信模型(可參考DDS 介紹)的中間件框架，RPC技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)，各種開源RPC框架：grpc，brpc，srpc，…，各種中間件架構(gòu)方案：GENIVI，ROS2，…，如何技術(shù)選型，如何驗(yàn)證可行性，如何做性能評(píng)估；
設(shè)計(jì)原則：SOLID，KISS，迪米特，…，結(jié)合具體業(yè)務(wù)的前提下追求原則，知易行難，沒有定式，如何做出正確的決策，需要在實(shí)踐中不斷思考和總結(jié)；
溝通表達(dá)：面向不同受眾的架構(gòu)視圖，SOA是需要傳播的，“咱們用TCP通信”和“咱們用SOMEIP通信”，對(duì)于不熟悉SOMEIP的小伙伴來說，是兩碼事。正確地傳達(dá)架構(gòu)的設(shè)計(jì)，高效地溝通和解決過程中的沖突，清晰地表述技術(shù)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，畫的UML要能指導(dǎo)開發(fā)，盡可能說經(jīng)過驗(yàn)證的結(jié)論，即便是預(yù)估的，也要有一些數(shù)據(jù)作為依據(jù)，不要說出諸如“應(yīng)該沒問題”這樣的結(jié)論；
項(xiàng)目+產(chǎn)品：做架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以是一個(gè)人的事，但架構(gòu)的落地，是需要一群人一起完成的，能否保質(zhì)保量完成不是項(xiàng)目經(jīng)理該去操心的事嗎？我覺得并不是，能否落地也是架構(gòu)設(shè)計(jì)中可以考慮的一個(gè)視角，適當(dāng)了解一些項(xiàng)目管理和產(chǎn)品思維的知識(shí)，會(huì)使你能更好地理解這個(gè)世界，理解一個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作，理解一個(gè)產(chǎn)品從無到有所要經(jīng)歷的過程，理解架構(gòu)不止是一個(gè)技術(shù)問題，這些都會(huì)幫助你設(shè)計(jì)一個(gè)好的架構(gòu)。
3、網(wǎng)絡(luò)：實(shí)踐出真知，重視細(xì)節(jié)
如果說架構(gòu)是宏觀，那么網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)和開發(fā)，是件要扣細(xì)節(jié)的事兒。不要想當(dāng)然，不要把網(wǎng)絡(luò)狀況想得過于理想，不要把服務(wù)端想得過于強(qiáng)大，不要對(duì)任何錯(cuò)誤掉以輕心，試圖找到每個(gè)錯(cuò)誤背后的根源，解決的過程就是一次收獲。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)：OSI，TCP/IP，五層協(xié)議，各層作用和常見協(xié)議；
開發(fā)基礎(chǔ)：TCP和UDP建立連接的流程，阻塞與非阻塞Socket API，同步與異步，IO多路復(fù)用，epoll的水平觸發(fā)與邊緣觸發(fā)；
通信協(xié)議：SOME/IP，DDS，HTTP/RESTful，SSL/TLS，MQTT，對(duì)于SOME/IP和DDS，準(zhǔn)備死磕：協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，開源項(xiàng)目的應(yīng)用，源碼剖析，二次開發(fā)，封裝接口；多媒體傳輸：AVB，RTP/RTCP/RTSP/RTMP；
序列化：JSON，Protobuf，F(xiàn)ranca IDL，MsgPack，…，各自優(yōu)缺點(diǎn)、性能效率、適用場景、開源庫選型；
細(xì)節(jié)：私有通信協(xié)議如何設(shè)計(jì)，如何解決粘包和分片；心跳機(jī)制如何設(shè)計(jì)；收發(fā)緩沖區(qū)如何設(shè)計(jì)；如何優(yōu)雅地關(guān)閉連接；斷線重連機(jī)制如何設(shè)計(jì)；流量控制如何設(shè)計(jì)；…；
實(shí)踐：分析當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；定位通信鏈路中出錯(cuò)位置，分析其出錯(cuò)原因；抓包，分析數(shù)據(jù)包；如何設(shè)計(jì)Benchmark，測試和分析通信架構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)如傳輸時(shí)延、CPU占用、內(nèi)存消耗、負(fù)載壓力等；
4、工具：發(fā)現(xiàn)，嘗試，積累
寫工具，會(huì)讓人覺得很Low吧，實(shí)際上，很多人低估了學(xué)會(huì)使用工具的重要性。為什么別人花一小時(shí)搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，而你要一天？為什么別人花半小時(shí)定位問題改好代碼，而你要一周？為什么別人花半天完成了某個(gè)第三方庫的平臺(tái)移植，而你要花幾天，甚至搞不定？…？其實(shí)不是別人有多厲害，而是你不善于運(yùn)用各種工具去解決問題，也沒有注重積累，舉個(gè)栗子：一次重裝Ubuntu系統(tǒng)時(shí)遇到某個(gè)問題，查了好幾篇CSDN文章，總算給搞定了，可什么都沒記下，下次再重裝時(shí)，又遇到同樣的問題，這個(gè)問題我好像碰到過！然后，就沒有然后了，如果那篇之前幫到你的文章還找不到了，…，總在這樣又那樣的事情上，浪費(fèi)了太多的精力和時(shí)間，這些時(shí)間原本可以用來做更多有價(jià)值的事情啊~
開發(fā)：VSCode，IDEA，Android Studio
構(gòu)建：Shell，CMake，Gradle，Maven；
調(diào)試(測試)：GDB，UT框架，靜態(tài)代碼檢測，內(nèi)存泄漏檢測，tcpdump，Wireshark，MQTT X，JMeter，Docker；
文檔：Markdown，PPT，Excel，筆記，Visio，EA，draw.io，錄屏，…，；
自動(dòng)化：一直覺得SOA開發(fā)工具是值得研究的，比如API文檔自動(dòng)生成工具、API代碼自動(dòng)生成工具、回環(huán)測試工具等(在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)有一些類似的工具，看過幾個(gè)開源的，比如ShowDoc，感覺都不太能用到汽車領(lǐng)域，有好用的歡迎推薦啊~)；
終于，寫完了，好多沒有寫進(jìn)來，比如算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、JVM、Linux內(nèi)核、數(shù)據(jù)庫等，當(dāng)然不是說它們不重要。但對(duì)現(xiàn)階段的我來說，上面列的這些已經(jīng)很夠我學(xué)的了，能把這些搞透徹，我已經(jīng)非常非常滿足了。術(shù)業(yè)有專攻，先把能做好的事做到最好，不是每個(gè)人都能成為技術(shù)大牛，也不是每個(gè)人的目標(biāo)都是要成為技術(shù)大牛吧，人生的路長著呢，以后的事以后再想好了。有句話不是很扎心么，“以大部分人的努力程度，根本還輪不上拼天賦”，有時(shí)候只是態(tài)度就足夠拉開差距了。
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