继上篇《SOME/IP有那么难吗?》与大家分享了SOME/IP及SD的概念后，今天我们将分享的内容是SOME/IP序列化的那些事。
何为序列化
序列化（Serialization）：将数据结构或对象依据事先定义的规则转换成二进制串的过程。
反序列化（Deserialization）：将二进制串依据相同规则重新构建成数据结构或对象的过程。
举个栗子
张三在网上报名参加北电艺考，要求填写的报名信息有: 性别、年龄、身高、体重、身份证号。张三在本地电脑填写完成后，这些信息通过序列化操作转换成二进制数据串，数据串通过网络传输到报名系统服务器，报名系统通过反序列化操作将二进制数据串还原成对象信息。
SOME/IP的序列化过程
序列化在AUTOSAR中是指数据在协议数据单元（PDU）中的表达形式，可以理解为来自应用层的真实数据转换成固定格式的字节序，以实现数据在网络上的传输。软件模块（SWC）将数据（前一篇文章中提到的服务接口的数据内容）从应用层传递到RTE层，在RTE层调用SOME/IP Transformer，执行可配置的数据序列化（Serialize）或反序列化（Deserialize）。SOME/IP Serializer将结构体形式的数据序列化为线性结构的数据；SOME/IP Deserializer将线性结构数据再反序列化为结构体形式数据。在服务端，数据经过SOME/IP Serializer序列化后，被传输到服务层的COM模块；在客户端，数据从COM模块传递到SOME/IP Deserializer反序列化后再进入RTE层。
那么SOME/IP如何实现序列化呢？（以下所有序列化过程暂不考虑对齐Alignment, 待后续分享）
基本数据类型的序列化
SOME/IP目前支持的基本数据类型有这么多：
类型 |
描述 |
大小(bit) |
boolean |
TRUE/FALSE |
8 |
uint8 |
unsigned integer |
8 |
uint16 |
unsigned integer |
16 |
uint32 |
unsigned integer |
32 |
uint64 |
unsigned integer |
64 |
sint8 |
signed integer |
8 |
sint16 |
signed integer |
16 |
sint32 |
signed integer |
32 |
sint64 |
signed integer |
64 |
float32 |
floating point number |
32 |
float64 |
floating point number |
64 |
规则：通过设定字节序（大端or小端）实现序列化。
Example：一个unit32类型数据（0x1A3B5C7D）的序列化。
| Byte0 | Byte1 | Byte2 | Byte3 | |
大端 （Big Endian） |
1A | 3B | 5C |
7D |
小端 （Little Endian） |
7D | 5C | 3B | 1A |
结构体（Structs）的序列化
定义：结构体由多个数据元素构成，也可嵌套另一个结构体。
规则：
①将结构体的数据元素顺序排列，然后将各个元素依次进行序列化。
②可增加Length Field来指示结构体中数据元素的字节长度，而嵌套的结构体，也同样需要增加Length Field。
Example： Struct_1包含一个unit32类型的数据，一个float32类型的数组和嵌套的结构体Struct_2，序列化的过程见下图。
定长字符串（Fixed Length Strings）的序列化
定义：String由一系列的Unicode字符构成，并以“\0”（0x00）结束。
规则：
①在String之前增加BOM（Byte Order Mark），用以识别编码类型（UTF8，UTF16BE, UTF16LE）。
UTF编码 |
Byte Order Mark (BOM) |
UTF-8 |
EF BB BF |
UTF-16BE |
FF FE |
UTF-16LE |
FE FF |
②填加String的编码数据流。
③结束符：UTF8以1个“\0”（0x00）结束，UTF16以2个“\0”（0x00,0x00）结束。
Example：假设SOME/IP数据段包含两个字符串成员，分别以UTF8和UTF16LE编码，具体如下：
➤成员1（UTF8，长度18字节）：“怿星EPT”(对应编码：E680BF, E6989F, 45, 50, 54)
➤成员2（UTF16LE，长度18字节）: “招聘ing”(对应编码：62DB, 8058, 0069, 006E, 0067)
注：黄色填充部分为结束符”\0”; 红色填充部分为未用字节的填充。
动态长度字符串（Dynamic Length Strings）的序列化
规则：基于定长String的规则，在BOM之前增加Length Field，以指示动态字符串字节长度。
Example： 假设我们要传输歌曲名称，以UTF8编码（设定Length Field为2bytes）。
➤歌曲1：“贝贝”（对应编码：E8B49D，E8B49D）
➤歌曲2：“Familia”（对应编码：46, 61, 6D, 69, 6C, 69, 61）
定长数组（Fixed Length Arrays）的序列化
定义：数组是相同类型数据的集合。
规则：依据数组元素的顺序依次排列，并进行序列化。
Example：一维数组由3个元素（unit8类型）构成，序列化的过程见下图。
动态长度数组（Dynamic Length Arrays）的序列化
规则：基于定长数组序列化规则，在Arrays之前增加Length Field，以指示数组中有效元素的字节大小。
Example：设定Length Field为2bytes，一维数组由3个元素（unit16类型）构成，序列化的过程见下图。
其他类型数据（如: union, multidimensional arrays等）的序列化不再赘述，可以参考SOME/IP规范。
简单来讲，通过SOME/IP数据序列化的过程，保证了数据传输的有序性，使Client能够正确解析从Server端发送过来的数据。以上是本次分享的内容，后续我们将继续与您分享更多关于汽车以太网技术的专题介绍。
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