LabVIEW大型應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)

       LabVIEW是否適合大型應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)？一直是廣大LabVIEW開(kāi)好者所關(guān)心的問(wèn)題之一。經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，目前LabVIEW已經(jīng)有了一整套大型應(yīng)用程序 開(kāi)發(fā)的模式（架構(gòu)）。

 LabVIEW大型應(yīng)用程序的軟件開(kāi)發(fā)流程

      （北京瀚文網(wǎng)星科技有限責(zé)任公司）開(kāi)發(fā)一個(gè)大型、復(fù)雜的LabVIEW應(yīng)用程序，通常是不可能由一個(gè)工程師單獨(dú)來(lái)完成。大多數(shù)大型應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，會(huì)有眾多工程師在一起協(xié)同工作。所以，制定一個(gè)有效的工 作流程或工作框架對(duì)大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)將會(huì)有很大的幫助。

       下面是NI給出的適合LabVIEW大型應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的基本流程。

                                         圖 LabVIEW大型應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的基本流程

       這個(gè)流程包括：收集需求、項(xiàng)目架構(gòu)、開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證、發(fā)布共五個(gè)部分，該流程已經(jīng)被證明是很有效的。它提高了軟件工程質(zhì)量、降低了開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。下面就對(duì)這五個(gè) 部分進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

收集需求

       收集用戶(hù)需求是LabVIEW應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中的*個(gè)環(huán)節(jié)，也是zui重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)縝密的需求收集來(lái)確定用戶(hù)要“做些什么”。只有全面、完整的領(lǐng)會(huì)到用戶(hù)的真正需求 ，才能確保設(shè)計(jì)者能夠做到應(yīng)該“如何去做”。

       對(duì)于LabVIEW的大型應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，決不等同于其它語(yǔ)言的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)（那些開(kāi)發(fā)有些純軟件開(kāi)發(fā)的意味）。相對(duì)于大多數(shù)的LabVIEW應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)而言，它 即包含軟件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)；同時(shí)，它也包含所涉及使用硬件的合理選擇和正確確定。確切的講，應(yīng)該是系統(tǒng)級(jí)的大型應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)。所以，收集項(xiàng)目的需求就顯得尤為重要， 且不可小視。

 專(zhuān)業(yè)化的需求管理軟件（NI Requirements Gateway)

        NI提供了專(zhuān)業(yè)化的需求管理軟件（NI Requirements Gateway）。借助于該需求管理軟件可以將開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證文檔與保存在文檔和數(shù)據(jù)庫(kù)中的正式需求相連接，是滿(mǎn)足需求追蹤的解決方案。借助于該軟件，還可以與文檔要求 相關(guān)的應(yīng)用程序、測(cè)試和仿真模塊。在區(qū)分這種相關(guān)性時(shí)，NI需求管理軟件提供了捕獲追蹤信息，并為檢查和分析覆蓋、沖突信息提供了一個(gè)接口。??      

NI需求管理軟件可與NI LabVIEW、用于ANSI C開(kāi)發(fā)的NI LabWindows™/CVI、NI TestStand測(cè)試管理軟件、MATRIXx設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工具以及一些需求管理和存檔常用工具配合運(yùn)行，例如，elogic DOORS、IBM Rational RequisitePro和Microsoft Word等。

        它與其它軟件和工具軟件的關(guān)系圖，參見(jiàn)下圖。

        圖NI Requirements Gateway與其它軟件和工具軟件間的關(guān)系

        當(dāng)然，對(duì)于我們這樣的中小型系統(tǒng)集成者，可能無(wú)法使用這樣專(zhuān)業(yè)的工具軟件包（畢竟NI Requirements Gateway是需要付費(fèi)的 ）。即便如此，也應(yīng)該組織、建立完善的“項(xiàng)目需求文檔”來(lái)指導(dǎo)、監(jiān)督設(shè)計(jì)者的工作進(jìn)度和工作質(zhì)量。

        “項(xiàng)目需求文檔”應(yīng)當(dāng)作到一應(yīng)巨細(xì)，甚至可以細(xì)化到諸如：用戶(hù)使用的操作系統(tǒng)（未來(lái)升級(jí)的可能性）、屏幕顯示器的大小（像素）、生成報(bào)告的形式（Word）等等。

       如果已經(jīng)清楚了用戶(hù)的需求，下一步就要落實(shí)應(yīng)用程序的基本架構(gòu)。

組織應(yīng)用程序基本架構(gòu)

        通過(guò)前面章節(jié)的介紹，選擇應(yīng)用程序基本架構(gòu)應(yīng)該不是很困難。在設(shè)計(jì)模式中，大家已經(jīng)了解許多基本的設(shè)計(jì)模式，包括如何創(chuàng)建應(yīng)用項(xiàng)目。

        確定應(yīng)用程序架構(gòu)的zui基本原則就是：能夠以程序代碼的形式實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的全部需求。對(duì)于大型應(yīng)用項(xiàng)目，架構(gòu)應(yīng)能夠確保以團(tuán)隊(duì)的形式共同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目。這點(diǎn)是非常重要的。

        幸好LabVIEW程序（VI）本身就具有豐富的層次結(jié)構(gòu)，這樣就可以將項(xiàng)目分解為多個(gè)子項(xiàng)目并由不同的設(shè)計(jì)者來(lái)開(kāi)發(fā)完成。

        項(xiàng)目的基本結(jié)構(gòu)可以是：

                                                            圖 項(xiàng)目的基本架構(gòu)

       在大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)中，狀態(tài)圖工具包應(yīng)該是*的。使用它可以實(shí)現(xiàn)靈活的設(shè)計(jì)和修改項(xiàng)目。

        當(dāng)然，如果具備面向?qū)ο蟮幕局R(shí)和能力，還可以選擇LabVIEW中面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式，這種模式更適合大型應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。

        無(wú)論采用什么樣式的應(yīng)用程序架構(gòu)，更重要的是開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理。其中包括源代碼的管理和文檔的管理。

 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和管理

        這里再次強(qiáng)調(diào)：大型應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程的源代碼管理和項(xiàng)目文檔的管理是極為重要的、不可忽視的。

        試想一下，眾多的各自為戰(zhàn)將會(huì)發(fā)生什么樣的情況？所以有效的源代碼管理和文檔管理能夠確保項(xiàng)目的有序進(jìn)行。

        比較適合LabVIEW源碼管理的工具包就是來(lái)自JKI（OpenG）的工具軟件TortoiseSVN for LabVIEW™。它基本上具備了TortoiseSVN源碼控制軟件的基本功能。JKI提供了兩種形式的軟件包，免費(fèi)軟件包和付費(fèi)軟件包。

        如果你下載安裝了該工具包，就會(huì)在LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境中的“工具欄”選項(xiàng)中看到一個(gè)TortoiseSVN子菜單，參見(jiàn)下圖。

                        圖 1 常見(jiàn)的TortoiseSVN的操作

        它允許用戶(hù)LabVIEW環(huán)境中執(zhí)行常見(jiàn)的TortoiseSVN的操作。關(guān)于TortoiseSVN的資訊參見(jiàn)下面的附件中的文檔。

          關(guān)于如何在LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境中使用JKI TortoiseSVN工具，敬請(qǐng)參考下面的鏈接。

        鏈接

        文檔的管理可以在LabVIEW項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)。

 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)代碼檢查

        完成的程序代碼，除了相互間的檢驗(yàn)核查外，還可以選擇使用現(xiàn)有的VI分析工具軟件。NI提供了三個(gè)代碼分析工具軟件包。

 NI LabVIEW VI分析儀工具包（LabVIEW VI Analyzer Toolkit）

       VI分析儀工具包可幫助LabVIEW開(kāi)發(fā)的圖形化代碼，提高質(zhì)量和可讀性。經(jīng)配置的60余項(xiàng)測(cè)試，能夠?qū)?yīng)用程序中的所有VI進(jìn)行自動(dòng)化代碼復(fù)查和靜態(tài)代碼分析。

                                        圖 1 VI分析結(jié)果

 LabVIEW桌面執(zhí)行跟蹤工具包（NI LabVIEW Desktop Execution Trace Toolkit）

        LabVIEW桌面執(zhí)行跟蹤工具包，通過(guò)提供VI和可執(zhí)行程序在運(yùn)行時(shí)的底層執(zhí)行細(xì)節(jié)，可進(jìn)行LabVIEW應(yīng)用程序的調(diào)試與故障排除。用戶(hù)能夠監(jiān)控代碼并輕松找出問(wèn)題 起因（如：參考泄漏、內(nèi)存泄漏、未處理的錯(cuò)誤，以及其它可能對(duì)應(yīng)用的性能與可靠性造成負(fù)面影響的問(wèn)題）。

    圖 2 桌面執(zhí)行跟蹤工具包右擊’我的電腦'并選擇'跟蹤執(zhí)行

 NI LabVIEW單元測(cè)試架構(gòu)工具包（LabVIEW Unit Test Framework Toolkit）

        LabVIEW單元測(cè)試架構(gòu)工具包，可自動(dòng)對(duì)LabVIEW中開(kāi)發(fā)的軟件單元(VI)進(jìn)行基于需求的測(cè)試與驗(yàn)證；為此，該工具包啟用了軟件功能測(cè)試和回歸測(cè)試。內(nèi)含的報(bào) 告功能可自動(dòng)生成驗(yàn)證文檔，并以文檔形式證明：應(yīng)用程序是否與參數(shù)規(guī)定的要求與行為一致。

                        圖3 在項(xiàng)目瀏覽器中自動(dòng)完成對(duì)VI的測(cè)試

        NI還提供一些用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)代碼分析的工具包，比如：NI實(shí)時(shí)（Real-Time）執(zhí)行跟蹤工具包，這里就不談了。

項(xiàng)目發(fā)布

        完成的項(xiàng)目可以有多種形式發(fā)布給zui終用戶(hù)。

 可執(zhí)行文件（exe）

安裝包（Installer）

共享庫(kù)（DLL）

源碼

壓縮文件（Zip）