系统设计(架构师)指南A：PlatformIO云IDE实例

PlatformIO简介

PlatformIO是一个开源的物联网（IoT）开发平台，旨在提供跨平台的软件开发工具和框架，使开发者能够更轻松地构建和部署嵌入式系统和物联网设备。
PlatformIO提供了统一的开发环境，支持多种不同的开发板和微控制器平台，包括Arduino、Raspberry Pi、ESP8266、ESP32等等。开发者可以使用PlatformIO来编写、调试和上传代码到这些平台上。
PlatformIO的主要特点和功能包括：

• 跨平台支持：PlatformIO可以在Windows、Mac和Linux等操作系统上运行，提供一致的开发体验。
  
• 强大的集成开发环境（IDE）支持：PlatformIO可以与多个流行的IDE集成，如Visual Studio Code（VSCode）、Atom等。这些IDE提供了丰富的功能，如代码自动完成、语法高亮、调试工具等，使开发者能够更高效地编写代码。
  
• 库管理器：PlatformIO内置了一个库管理器，开发者可以从中获取各种开源库和驱动程序，以便在项目中使用。这些库可以通过简单的命令或图形界面进行安装和更新。
  
• 跨平台构建系统：PlatformIO提供了一个强大的构建系统，支持自动化构建和测试。开发者可以使用不同的构建选项，如编译器、优化级别等，以满足特定的需求。
  
• 调试支持：PlatformIO支持硬件和仿真调试，可以帮助开发者定位和修复代码中的错误。
  
• 应用框架和示例代码：PlatformIO提供了许多应用框架和示例代码，包括Arduino框架、ESP-IDF框架等。这些框架和示例代码可以加速开发过程，帮助开发者快速上手。
  

IDE技术初步选型

Visual Studio Code是一款轻量级但功能强大的源代码编辑器，可在桌面上运行，适用于 Windows、macOS 和 Linux。它内置了对JavaScript、TypeScript和Node.js的支持，并为其他语言（如 Python、C++、C#、PHP、Go）和运行时（如 .NET 和 Unity）提供了丰富的扩展生态系统。
当今市场上的IDE大多派生于Eclipse或Visual Studio Code，Visual Studio Code后来居上，在GitHub上的星级已经比Eclipse高至少一个数量级，且社区强大、容易上手。从性能和社区等方面综合建议使用Visual Studio Code。

物联网开发IDE，用于以基于VSCode的PlatformIO 用户最多，为此初步选用VSCode作为基础框架。
本项目IDE分为Visual Studio Code（以下简称VS Code） 、桌面IDE（非VS Code）、Cloud IDE(以下简称云IDE) 、command-line interface(以下简称CLI)和管理平台组成，整体架构如图所示：

CLI简介

CLI是整个IDE生态系统的核心。它实现所有命令行操作的串接，并和管理平台互相交互，同时也提供基础UI供VS Code、IDE和云IDE调用。包括但不限于如下功能：

• 多平台构建系统
  
• 统一软件包管理器
  
• 库管理
  
• 库依赖关系查找器（LDF Library Dependency Finder）
  
• 串行端口监控器
  
• 集成组件（云和桌面集成开发环境以及持续集成）。
  

CLI通常由Python编写，具备跨平台支持，初期仅要求支持Ubuntu、麒麟、统信、Windows等操作系统主流版本。
CLI要保持独立性，不仅能支持VS code，也要考虑到后期可能支持其他IDE和云IDE。
实现可参考目前物联网最流行的单板VS code网关：platformio-core，其次是乐鑫公司的esp-idf。

参考资料

• 软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞，谢谢！
  
• 本文涉及的python测试开发库 谢谢点赞！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
  
• python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
  
• Linux精品书籍下载 https://www.cnblogs.com/testing-/p/17438558.html
  
• https://www.sitepoint.com/what-is-an-ide/
  
• https://github.com/platformio
  

管理平台简介

管理平台接收CLI请求，进行相应处理，主要功能如下：

• SDK、中间件、模板等管理
  
• 用户管理
  
• 组织管理
  
• 团队管理
  
• License管理
  

管理平台需要提供Web展示页面，同时提供API和CLI对接。管理平台要具备5个9的稳定性，支持500 TPS，可用Flask、Django、FastAPI、Spring Cloud等实现，参考架构如下：

原型参考 https://registry.platformio.org/

IDE简介

IDE为非基于Visual Studio Code的本地开发工具，后期如果有需要可以基于CLI实现。
云IDE简介

云IDE是基于浏览器的集成式开发环境，为开发者提供了稳定的云端工作站。用户在使用云IDE时无需安装，随时随地打开浏览器就能使用。
待基于Visual Studio Code的IDE稳定后，后期考虑云IDE开发。架构规划如下：

DAP简介

为了通过网络进行调试，并支持多种调试协议，在软实时部署RPC服务，实现( Debug Adapter Protocol )。
IDE可在将调试请求发给RPC，RPC再转发给RTOS，实现多OS同时调试。

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