韓菲帆

摘 要：通過(guò)對(duì)Eclipse平臺(tái)和GEF框架的介紹，分析了Eclipse平臺(tái)在圖形編輯方面的優(yōu)越性。結(jié)合本體編輯，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Eclipse 平臺(tái)下的本體編輯器，對(duì)編輯器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)地分析。編輯器由模型、視圖、控制器三部分組成，由于采用基于MVC 模式的GEF 框架，使得軟件結(jié)構(gòu)清晰，明顯縮短了軟件的開(kāi)發(fā)周期，提高了軟件的可維護(hù)性和代碼的重用性。

關(guān)鍵詞：Eclipse；本體論；圖形編輯框架；模型——視圖——控制器

1 MVC設(shè)計(jì)模式

MVC 是一種設(shè)計(jì)模式，它強(qiáng)制性地把應(yīng)用程序的輸入、處理和輸出分開(kāi)。 MVC 把應(yīng)用程序分成3 個(gè)核心模塊：模型、視圖和控制器。

模型：軟件所處理問(wèn)題邏輯在獨(dú)立于外在顯示內(nèi)容和形式情況下的內(nèi)在抽象，封裝了問(wèn)題的核心數(shù)據(jù)、邏輯和功能的計(jì)算關(guān)系，它獨(dú)立于具體的界面表達(dá)和I/ O操作。

視圖：把表示模型數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系和狀態(tài)的信息及特定形式展示給用戶。 它從模型獲得顯示信息，對(duì)于相同的信息可以有多個(gè)不同的顯示形式或視圖。

控制器：處理用戶與軟件的交互操作的，其職責(zé)是控制提供模型中任何變化的傳播，確保用戶界面于模型間的對(duì)應(yīng)聯(lián)系；它接受用戶的輸入，將輸入反饋給模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的計(jì)算控制，是使模型和視圖協(xié)調(diào)工作的部件。通常一個(gè)視圖具有一個(gè)控制器。

2 GEF 圖形編輯框架

GEF ( Graphical Editing Framework) 是Eclipse平臺(tái)下的圖形編輯插件，可用于為已有的應(yīng)用創(chuàng)建一個(gè)圖形編輯器界面。GEF運(yùn)用基于SWT 繪圖插件Draw2d 在Eclipse 中創(chuàng)建圖形環(huán)境。利用GEF提供的公共方法或者在特殊的領(lǐng)域下可以擴(kuò)展它們GEF 使用能簡(jiǎn)潔地改變應(yīng)用于視圖1 GEF結(jié)構(gòu)圖圖模型的MVC 架構(gòu)。 GEF 是一個(gè)能為大多數(shù)程序提供鏈接和構(gòu)造基礎(chǔ)的完整應(yīng)用。包括：流程構(gòu)造器、圖形界面構(gòu)造器、UML 圖表編輯器(例如流程圖和類圖) ，及類似于HTML 的所見(jiàn)即所得的文本編輯器。

圖1給出了GEF結(jié)構(gòu)圖。

3 本體圖形編輯器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)模型對(duì)象負(fù)責(zé)存儲(chǔ)顯示內(nèi)容的抽象，所有的核心數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在model 對(duì)象中。數(shù)據(jù)模型主要包括兩大部份：代表節(jié)點(diǎn)的node 模型和代表連接的connection 模型，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)模型和每一個(gè)連接模型都代表一個(gè)本體語(yǔ)言中的一個(gè)語(yǔ)法元素。 數(shù)據(jù)模型代表了本體語(yǔ)言中的元素，各種模型之間的關(guān)系必須符合本體語(yǔ)言的語(yǔ)法關(guān)系，節(jié)點(diǎn)模型主要是表示本體語(yǔ)言中的各種基本元素，如類、屬性、實(shí)例等。連接模型：連接模型主要是表示本體語(yǔ)言中的各種關(guān)系，如子類父類的繼承關(guān)系、子屬性父屬性的繼承關(guān)系、類與實(shí)例的關(guān)系等。node模型示意代碼如下：

public class Node extends Element {

…………………..

//模型位置和尺寸的確定

protected Point location = new Point(0，0)；

protected Dimension size = new Dimension(100，150)；

//連接起點(diǎn)和終點(diǎn)集合的定義

private List souceConnection=new ArrayList()；

private List targetConnection=new ArrayList()；

public void addtargetConnection(Object connection){

this.targetConnection.add(connection)；

firePropertyChange(PROP_INPUTS，null，null)；

}

public void addsourceConnection(Object connection){

this.soouceConnection.add(connection)；

firePropertyChange(PROP_OUTPUTS，null，null)；

}

public void setLocation(Point p) {

if (this.location.equals(p)) {

return；

}

this.location = p；

firePropertyChange(PROP_LOCATION，null，p)；

}

public void setSize(Dimension d) {

if (this.size.equals(d)) {

return；

}

this.size = d；

firePropertyChange(PROP_SIZE，null，d)；

}

…………………

}

圖2 View的實(shí)現(xiàn)圖

圖3 Draw2D結(jié)構(gòu)圖

3.2 視圖的設(shè)計(jì)

如圖2所示：視圖是應(yīng)用軟件的表示部分，用于展現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的內(nèi)容，是用戶與編輯器交互的窗口。 它向用戶提供一個(gè)友好界面，使得用戶能夠使用圖形化的方式方便地查看、編寫指定的文件。編輯器的視圖部分主要包括主菜單區(qū)、工具區(qū)、編輯區(qū)。主菜單區(qū)主要是顯示整個(gè)編輯器的所有文件；工具區(qū)則是顯示各種基本圖形模型，主要圖形的編輯就是將工具區(qū)的圖形模型拖放到編輯區(qū)，以實(shí)現(xiàn)基本本體圖形的編輯；編輯區(qū)是整個(gè)編輯器的核心部分，它是一個(gè)大視圖，整個(gè)本體的圖形展示都在編輯區(qū)，各種基本圖形的屬性及它們之間的關(guān)系都在編輯區(qū)中實(shí)現(xiàn)。雖然GEF可以使用任何圖形包作為View層，但實(shí)際上GEF對(duì)Draw2D的依賴是很強(qiáng)的。圖3是Draw2D結(jié)構(gòu)圖，Draw2D是基于SWT的圖形處理包。如果一個(gè)應(yīng)用僅需要顯示圖形，只用Draw2D就足夠了；若該應(yīng)用的模型要求以圖形化的方式被編輯，那么最好使用GEF。

舉例來(lái)說(shuō)：EditPart(org.eclipse.gef.EditPart)接口并不要求引入任何Draw2D的類，但最常使用的AbstractGraphicalEditPart類的CreateFigure()方法就需要返回IFigure類型。由于這個(gè)原因，在GEF的SDK中索性包含Draw2D包就不奇怪了。

3.3 控制器的設(shè)計(jì)

GEF框架的控制器稱為EditPart 。每一個(gè)模型都對(duì)應(yīng)著一個(gè)EditPart ，主要作用是將模型和視圖聯(lián)接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)模型與視圖之間的同步操作。 為了實(shí)現(xiàn)代碼的重用，EditPart被分為Command 和EditPolicy 兩部分。同一個(gè)EditPolicy 可以被安裝到多個(gè)EditPart中，同一個(gè)Command 也可以被多個(gè)EditPolicy 所使用。當(dāng)圖形模型發(fā)生改變的時(shí)候，圖形模型對(duì)應(yīng)的EditPart 中的EditPolicy 通過(guò)傳遞過(guò)來(lái)的參數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的命令對(duì)象，從而通過(guò)命令對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的更新修改。

當(dāng)用戶有請(qǐng)求時(shí)，Editpart 獲得該請(qǐng)求，通過(guò)已有的各種策略來(lái)判斷應(yīng)發(fā)出的命令，并向數(shù)據(jù)模型發(fā)出與該請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的命令，使得數(shù)據(jù)模型發(fā)生改變，而對(duì)模型的改變會(huì)即時(shí)獲得語(yǔ)法檢查，以決定該請(qǐng)求是否合法。若合法，則向Editpart 發(fā)出屬性改變的消息，最后由Editpart 將對(duì)模型的修改結(jié)果返回給視圖，成為用戶可見(jiàn)的結(jié)果?？刂破魇疽獯a如下：

public abstract class NodePart extends AbstractGraphicalEditPart implements PropertyChangeListener，NodeEditPart {

…………………

//對(duì)不同的請(qǐng)求刷新視圖

public void propertyChange(PropertyChangeEvent evt) {

if (evt.getPropertyName().equals(Node.PROP_LOCATION))

refreshVisuals()；

else if (evt.getPropertyName().equals(Node.PROP_SIZE))

refreshVisuals()；

else if (evt.getPropertyName().equals(Node.PROP_INPUTS))

refreshTargetConnections()；

else if (evt.getPropertyName().equals(Node.PROP_OUTPUTS))

refreshSourceConnections()；

}

//安裝Policy

protected void createEditPolicies() {

installEditPolicy(EditPolicy.COMPONENT_ROLE，new NodeEditPolicy())；

installEditPolicy(EditPolicy.GRAPHICAL_NODE_ROLE，new

NodeGraphicalNodeEditPolicy())；

installEditPolicy(EditPolicy.DIRECT_EDIT_ROLE，new

NodeDirectEditPolicy())；