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轻松实现优质建模

前言
 

在基于模型的开发（MBD）领域，模型的质量对于最终产品的成功至关重要。通过阅读本文，您可了解如何提升模型质量，并在整个开发过程中确保模型的一致性和质量。

什么是更好的建模？
 

更好的建模，也被称为是创建卓越软件模型的方法，对于开发高质量的软件至关重要。这一方法的关键方面包括通过精心的布局和设计保持一致的外观，确保对象和信息不被隐藏或遮挡，并遵循结构化的方法。例如，信号流应当遵循从左到右的方向，应避免信号线交叉，所有模块名称的位置应当固定在特定位置以保持一致性。这种全面的方法可确保模型不仅在视觉上清晰明确，更能保证模型的健壮性和无误，最终提高代码质量。

如何让模型变得更好？

为了实现更好的模型，关注几个关键方面非常重要。以下是其中部分内容的详细解析：

1. 一致的布局和设计：
 

布局和设计对于模型具有良好的建模风格相当重要，有助于创建外观一致的更好的模型。例如，确定模型输入端口和输出端口的数量十分重要。随意的建模风格可能会对模型的可读性和可理解性有重大影响，这也是为什么需要通过通用风格指南来确保模型易于理解的原因，尤其是对于外部评审人员来说。

信号流：信号流应当遵循从左至右的方向，即从左侧的所有输入端口到位于右侧的所有输出端口。

信号线交叉：应避免或明确信号线交叉。

模块名称：所有模块名称的位置都应固定在一个特定的位置，比如模块下方。

图1: 从左至右的信号流

2. 可读性和可理解性：

为了确保模型易于理解，通用风格指南必不可少。模型的设计不应隐藏或遮挡相关对象和信息。例如，有些模块可能难以识别，这使得他们是否是常量或其数值的含义不够清楚。一个拥有良好设计的模型应当确保模块清晰可识别、大小合适，并对常量明确命名，以避免混淆。

魔法常量："Magic constants（魔法常量）"是来源或含义不明确的值，应当避免。这些不明确的值可导致误解和错误。风格指南建议在工作区中对常量进行命名和定义，以此来增加可理解性和可维护性，帮助区分不同的常量并明确它们在模型中的作用。

信号命名：一致的信号命名可提升数据流的可理解性，并减少维护工作量。总体上讲，它还有助于提高整个模型的可理解性。

图2: 信号流的可读性和可理解性

3. 健壮性和避免错误：

除了确保模型布局的一致性和清晰的可读性，建模风格指南同样强调模型的健壮性，并避免易出错的建模模式。这些指南旨在提升生成代码的可测试性和质量。比如，一个设计不当的模型可能导致功能问题。此处考虑一个有三个操作数的乘积运算模块；根据信号流的顺序和数据类型，此操作可能会产生不同的结果，从而潜在地导致错误。为了避免这样的问题，应当采用级联（cascade）方式进行建模操作，即根据要求明确定义操作的步骤顺序。通过将以上所有推荐考虑在内并应用风格指南，最终的模型的健壮性和可靠性更加优秀，功能性显著提升，并且降低出错的可能性。

强数据类型：信号和接口的数据类型需强类型化，因为不一致的数据类型会导致代码效率低下、精度降低、或范围违规。

如何实现更好的模型？

在MBD流程中，提高模型质量对于交付成功的最终产品至关重要。MES Model Examiner (MXAM)和MES Model & Refactor (MoRe)是实现这一目标必不可少的工具。值得一提的是，现在MoRe已集成在所有MXAM用户许可证中，用户获得了使用高级建模功能的权限。

MXAM提供全面的静态分析，确保模型符合AUTOSAR和ISO 26262等标准。它评估模型结构和度量指标，并提供检查建模规范的最优方法。这有助于保持模型布局和设计的一致性，使模型在视觉上清晰易读。同时，MXAM还能自动修复违背建模规范的地方，避免”魔法常量“和确保命名惯例清晰明确，提升模型的可读性和可理解性。

MoRe与MXAM相辅相成，通过在Simulink中自动创建符合建模规范的模型布局，显著降低模型重构时间，并提升一致性。这样自动化帮助最大程度上减少手动错误，提高模型的健壮性和可靠性。通过确保以级联（cascade）方式进行建模操作，MoRe降低了功能问题出现的可能性，使模型健壮性提升，并且无错误。

MXAM和MoRe可共同简化开发流程，确保创建模型的设计一致、易于理解、健壮且不易出错。这样的集成最终会带来更高质量的软件开发和更高效的工作流程。