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# 项目架构
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## 整体架构图
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```
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arxml_sdk/
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├── src/ # 源代码
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│ ├── __init__.py # 包入口，导出全部公共API
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│ ├── core/ # 核心基础设施层
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│ │ ├── __init__.py
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│ │ ├── base.py # Base 基类
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│ │ ├── constants.py # ARXML 标签常量
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│ │ └── enums.py # AUTOSAR 枚举类型
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│ ├── types/ # 数据类型层
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│ │ ├── __init__.py
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│ │ ├── base_type.py # 基础数据类型
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│ │ ├── unit.py # 单位类型
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│ │ ├── data_constraint.py # 数据约束
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│ │ ├── compu_method.py # 计算方法
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│ │ ├── application_types.py # 应用数据类型
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│ │ ├── implementation_types.py # 实现数据类型
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│ │ ├── sw_addr_method.py # 软件地址方法
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│ │ ├── data_mapping.py # 数据类型映射
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│ │ ├── sw_component_type.py # 软件组件类型
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│ │ ├── interface.py # 接口定义
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│ │ ├── package.py # 包管理
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│ │ └── swc_internal_behavior.py # SWC内部行为
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│ └── utils/ # 工具层
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│ ├── __init__.py
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│ └── arxml_writer.py # ARXML文档写入
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└── tests/ # 测试
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```
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## 模块职责
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### core 模块 - 核心基础设施层
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提供 SDK 运行所需的基础组件，不依赖其他业务模块。
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| 文件 | 职责 | 关键类/函数 |
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|------|------|-------------|
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| base.py | 定义所有类型的基础类 | `Base` (dataclass), `create_uuid()`, `create_text_element()` |
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| constants.py | ARXML 标签常量统一管理 | 约140个XML标签常量定义 |
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| enums.py | AUTOSAR 枚举类型定义 | `Category`, `Encoding`, `PortDirection` 等12个枚举 |
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**Base 类核心属性：**
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| 属性 | 类型 | 说明 |
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|------|------|------|
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| name | str | 元素名称 |
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| id | Optional[int] | 元素标识符 |
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| parent | Optional[Base] | 父元素引用 |
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| description | Optional[str] | 元素描述 |
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| package_path | str | 完整包路径 (如 `/Pkg1/Pkg2/Name`) |
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**Base 类核心方法：**
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| 方法 | 说明 |
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|------|------|
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| to_arxml(doc) | 抽象方法，将对象序列化为 ARXML DOM 元素 |
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| class_name | 属性，获取类型名称 |
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| parent_id | 属性，获取父类 ID |
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### types 模块 - 数据类型层
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实现 AUTOSAR 数据模型的各个类型，依赖 core 模块。
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| 文件 | 职责 | 主要类 |
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|------|------|--------|
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| base_type.py | 基础数据类型 (SW-BASE-TYPE) | `BaseType` |
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| unit.py | 数据单位 | `Unit` |
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| data_constraint.py | 数据约束范围 | `DataConstraint` |
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| compu_method.py | 计算方法 (线性转换/文本表) | `Linear`, `TextTable`, `CompuMethod` |
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| application_types.py | 应用层数据类型 | `ApplicationBooleanDataType`, `ApplicationValueDataType`, `ApplicationStructureDataType`, `ApplicationArrayDataType` |
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| implementation_types.py | 实现层数据类型 | `ImplementationValueDataType`, `ImplementationStructureDataType`, `ImplementationArrayDataType` |
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| sw_addr_method.py | 软件地址方法 | `SwAddrMethod` |
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| data_mapping.py | 应用-实现类型映射 | `DataTypeMapping`, `DataTypeMappingSet` |
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| sw_component_type.py | 软件组件类型和端口 | `ApplicationSwComponentType`, `RPortPrototype`, `PPortPrototype`, `PRPortPrototype` |
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| interface.py | 接口定义 | `SenderReceiverInterface`, `ClientServerInterface`, `ModeSwitchInterface` |
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| package.py | AUTOSAR 包 | `Package` |
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| swc_internal_behavior.py | SWC 内部行为 | `RunnableEntity`, `TimingEvent`, `InitEvent`, `SwcInternalBehavior` |
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### utils 模块 - 工具层
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提供 ARXML 文档创建和写入功能。
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| 文件 | 职责 | 关键函数 |
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|------|------|----------|
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| arxml_writer.py | ARXML 文档创建和写入 | `create_arxml_document()`, `write_arxml()`, `write_arxml_pretty()` |
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## 类型继承体系
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```
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Base (core.base)
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├── BaseType (types.base_type)
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├── Unit (types.unit)
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├── DataConstraint (types.data_constraint)
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├── CompuMethod (types.compu_method)
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│ ├── Linear
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│ └── TextTable
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├── ApplicationDataType (types.application_types)
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│ ├── ApplicationBooleanDataType
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│ ├── ApplicationValueDataType
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│ ├── ApplicationStructureDataType
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│ │ └── StructureElement (内部类)
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│ └── ApplicationArrayDataType
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│ └── ArrayElement (内部类)
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├── ImplementationDataType (types.implementation_types)
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│ ├── ImplementationValueDataType
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│ ├── ImplementationStructureDataType
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|
│ │ └── StructureElement (内部类)
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│ └── ImplementationArrayDataType
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|
│ └── ArrayElement (内部类)
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├── SwAddrMethod (types.sw_addr_method)
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├── DataTypeMapping (types.data_mapping)
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│ └── DataTypeMappingSet
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├── SwComponentType (types.sw_component_type)
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│ ├── AtomicComponentType
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│ │ └── ApplicationSwComponentType
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│ └── CompositionSwComponentType
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├── PortPrototype (types.sw_component_type)
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│ ├── RPortPrototype
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│ ├── PPortPrototype
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│ └── PRPortPrototype
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├── Interface (types.interface)
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│ ├── SenderReceiverInterface
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│ │ └── DataElement (内部类)
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│ ├── ClientServerInterface
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│ │ ├── Operation (内部类)
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│ │ └── Argument (内部类)
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│ ├── ModeSwitchInterface
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│ ├── ParameterInterface
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│ ├── TriggerInterface
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│ └── NvDataInterface
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├── Package (types.package)
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└── SwcInternalBehavior (types.swc_internal_behavior)
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├── RunnableEntity
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└── EventType (Union)
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├── InitEvent
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├── TimingEvent
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├── OperationInvokedEvent
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└── DataReceivedEvent
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```
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## 依赖关系图
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```
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┌─────────────────────────────────────┐
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│ arxml_sdk (src/__init__.py) │
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│ 导出全部 193 个公共 API 符号 │
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└─────────────────────────────────────┘
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│
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┌───────────────────────────┼───────────────────────────┐
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│ │ │
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▼ ▼ ▼
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┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
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│ core 模块 │ │ types 模块 │ │ utils 模块 │
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│ (基础设施层) │ │ (业务逻辑层) │ │ (工具层) │
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├─────────────────┤ ├─────────────────┤ ├─────────────────┤
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│ Base 基类 │ │ 数据类型类 │ │ ARXML文档创建 │
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│ 常量定义 │◄─────►│ 组件类型类 │ │ ARXML文件写入 │
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│ 枚举定义 │ │ 接口定义类 │ │ │
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│ UUID/文本工具 │ │ 包管理类 │ │ │
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└─────────────────┘ │ 内部行为类 │ └─────────────────┘
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└─────────────────┘
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│
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|
▼
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┌─────────────────┐
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│ tests 模块 │
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│ (测试层) │
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├─────────────────┤
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│ 单元测试 │
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│ 集成测试 │
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└─────────────────┘
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```
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**依赖约束：**
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- `core` → 无依赖（最底层）
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- `types` → 依赖 `core`
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- `utils` → 依赖 `core`
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- `tests` → 依赖 `src` 所有模块
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## 设计模式
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### 1. 工厂函数模式
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所有类型都配有 `create_xxx()` 工厂函数，简化对象创建：
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```python
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# 使用工厂函数
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uint8 = create_base_type("UInt8", size=8)
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# 替代直接实例化（如果存在构造函数）
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uint8 = BaseType(name="UInt8", size=8)
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```
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### 2. 组合模式
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通过 `add_xxx()` 方法支持动态添加子元素：
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|
```python
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component = ApplicationSwComponentType(name="Sensor")
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component.add_port(PPortPrototype(name="DataPort"))
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|
```
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### 3. 序列化模式
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所有类型都实现 `to_arxml(doc)` 方法，将自身序列化为 ARXML DOM 元素：
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|
```python
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element = component.to_arxml(doc)
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|
```
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### 4. 数据类模式
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使用 `@dataclass` 简化数据类定义：
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|
```python
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@dataclass
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class BaseType:
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name: str
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size: int
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category: Optional[Category] = None
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encoding: Optional[Encoding] = None
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```
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## 数据流
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```
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用户代码
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▼
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创建对象 (工厂函数)
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├──► BaseType, ApplicationDataType, SwComponentType 等
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序列化 (to_arxml)
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├──► XML DOM Element
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写入文件 (arxml_writer)
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.arxml 文件
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## 技术栈
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| 方面 | 详情 |
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| 编程语言 | Python 3 |
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| 标准库 | `uuid`, `xml.dom.minidom`, `dataclasses`, `typing`, `enum` |
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| 测试框架 | pytest |
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| 目标格式 | AUTOSAR ARXML (R4.4 schema) |
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| 版本 | 2.0.1 | |