基于XML的圖形用戶界面(全文)

精品文檔-下載后可編輯基于XML的圖形用戶界面(全文)GUIXML發(fā)展到1.1版本，已經(jīng)具有了很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。它為RIA應(yīng)用的開發(fā)提供了一種全新的，也是更高效的手段。

由于構(gòu)成圖形用戶界面的各種元素（統(tǒng)稱為控件）間天生所具有的層次和嵌套關(guān)系，與XML文檔中元素和屬性之間的關(guān)系十分相似，使用XML來(lái)描述圖形用戶界面是十分自然和有效的方法。其實(shí)，早在HTML中就融合著這樣的想法。但是，HTML表單的表現(xiàn)力相對(duì)于目前越來(lái)越復(fù)雜的應(yīng)用還過(guò)于貧乏。因此，一些全新的、功能更為強(qiáng)大的XML語(yǔ)言紛紛出現(xiàn)。

Micromedia公司針對(duì)其獨(dú)有的Flash技術(shù)，了一種描述圖形用戶界面的XML語(yǔ)言MXML，并發(fā)行了基于MXML的開發(fā)環(huán)境Flex;Microsoft公司也宣稱在其下一代的Windows操作系統(tǒng)Longhorn中將嵌入使用XAML語(yǔ)言的圖形用戶界面引擎Avalon;Mozilla開發(fā)小組專門為Mozilla瀏覽器的定義開發(fā)了一種用于描述用戶界面的語(yǔ)言XUL。在Java環(huán)境下，也有許多相關(guān)成果。例如，在Sun公司推出的Java集成編輯環(huán)境NetBeans3.5及以上版本中，圖形用戶界面的編輯器就采用一種自定義的XML格式描述圖形用戶界面開發(fā)的中間結(jié)果。另外，一種基于JavaAWT工具包的圖形用戶界面描述工具Bambookit已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化階段。

本文介紹的GUIXML，與上面提到的各種XML語(yǔ)言都有一定的相似之處。但是，它們之間也存在著最根本的不同，也是提出和定義GUIXML規(guī)范最重要的目的――在多種圖形用戶界面工具包之上，實(shí)現(xiàn)高抽象的統(tǒng)一描述機(jī)制。眾所周知，圖形用戶界面工具包作為一種高級(jí)編程語(yǔ)言的核心特性，在各種語(yǔ)言中都有其專有的實(shí)現(xiàn)。僅僅Java語(yǔ)言就擁有多種圖形用戶界面工具包，包括AWT、Swing以及SWT。雖然這些圖形用戶界面工具包的用途完全一致，但是它們可能使用截然不同的元素和結(jié)構(gòu)來(lái)表現(xiàn)圖形用戶界面。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的比較和歸納，并吸取其他多種XML圖形界面描述語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，我們提出了機(jī)遇XML的圖形用戶界面描述方法和語(yǔ)言GUIXML。

GUIXML從被提出一直發(fā)展至今，也經(jīng)歷了不斷修改和增強(qiáng)的過(guò)程。這些修改和增強(qiáng)最直觀的體現(xiàn)就是GUIXML的語(yǔ)言規(guī)范的升級(jí)。GUIXML從最初的1.0版本，到目前正在制定的1.3版本，逐漸將XML技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得淋漓盡致。本文接下來(lái)的章節(jié)便按照GUIXML語(yǔ)言規(guī)范的發(fā)展歷程簡(jiǎn)單介紹其各種先進(jìn)和強(qiáng)大的功能。

GUIXML1.0

GUIXML語(yǔ)言采用抽象程度比較高的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)來(lái)描述圖形用戶界面。1.0版本的語(yǔ)法的主要結(jié)構(gòu)可以用圖1部分概括。圖中的節(jié)點(diǎn)都表示XML中的元素（Element）（其屬性沒有給出，還有部分元素作為輔助功能也沒有在圖中給出）?？梢院苋菀椎乜闯?，

元素定義了數(shù)據(jù)約束。數(shù)據(jù)約束的對(duì)象是DOM對(duì)象樹上的節(jié)點(diǎn)集（nodeset）。這些節(jié)點(diǎn)集通過(guò)XPath表達(dá)式來(lái)指定，例如“/Order”就指定了根節(jié)點(diǎn)下所有名為“Order”的元素節(jié)點(diǎn)。約束的類型可以是數(shù)據(jù)類型（type）、讀寫屬性（readonly）、計(jì)算關(guān)系（calculate）等。

同時(shí)，數(shù)據(jù)模型還定義了數(shù)據(jù)提交的部分細(xì)節(jié)，例如提交方式、地址等，如上面示例中元素所示。

數(shù)據(jù)綁定

GUIXML定義的控件可以通過(guò)XPath與DOM對(duì)象樹中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)集綁定，稱之為數(shù)據(jù)綁定。例如下面示例給出的定義片斷粗體部分就將一個(gè)控件的背景顏色屬性值與某個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)值綁定在一起:

java.swing.JButton

另外，也可以將一個(gè)控件本身，而不是其某個(gè)屬性，與對(duì)象樹的某節(jié)點(diǎn)綁定。這種邏輯上的綁定不會(huì)對(duì)該控件本身有任何影響，但是可以使得該控件內(nèi)部的“孩子”控件在定義綁定時(shí)使用相對(duì)形式的XPath表達(dá)式。

靈活的數(shù)據(jù)定義和引用機(jī)制，再配合前面介紹的增強(qiáng)控制功能，用戶界面就可以根據(jù)數(shù)據(jù)（XML文檔）的不同而呈現(xiàn)不同的樣式和內(nèi)容。

數(shù)據(jù)交互

由于有XForms強(qiáng)大的數(shù)據(jù)模型和靈活的數(shù)據(jù)綁定定義，運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)交互顯得十分簡(jiǎn)單:只需要根據(jù)數(shù)據(jù)綁定關(guān)系，將界面控件上的數(shù)據(jù)寫入到DOM對(duì)象樹相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，一切的驗(yàn)證、計(jì)算、更新等操作都將自動(dòng)完成。當(dāng)然，為了使設(shè)計(jì)人員自由地控制何時(shí)采集數(shù)據(jù)，何時(shí)更新數(shù)據(jù)，又何時(shí)進(jìn)行計(jì)算，GUIXML1.1還預(yù)定義了一套數(shù)據(jù)交互函數(shù)（function）供設(shè)計(jì)人員調(diào)用。

邏輯定義

邏輯部分是1.1規(guī)范完全新增的一個(gè)功能。其主要目的是定義運(yùn)行時(shí)環(huán)境中，特定情形下需要執(zhí)行的一系列特定行為，例如對(duì)用戶界面中控件狀態(tài)的修改和對(duì)方法的調(diào)用等。

網(wǎng)絡(luò)通信

作為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，通信方式或者說(shuō)通信協(xié)議是比較重要的一環(huán)。MXML和Bambookit在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用時(shí)，都需要通過(guò)編寫腳本或者Java程序，并借助HTTP或者直接使用更底層的TCP協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。顯然，這并不是最好的選擇。雖然GUIXML1.1規(guī)范中并沒有明確指定所采用的通信協(xié)議。但是，考慮到企業(yè)應(yīng)用對(duì)跨越防火墻等特性的要求，最后WebServices被作為應(yīng)用中的缺省通信手段。換句話說(shuō)，XML數(shù)據(jù)采用SOAP/HTTP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

然而，WebServices實(shí)現(xiàn)中擁有許多不同類型的數(shù)據(jù)編碼和傳輸方式，例如基于RPC（RemoteProcessCall）的WebServices采用RPC規(guī)范序列化和編碼數(shù)據(jù);基于文檔（Document）結(jié)構(gòu)的WebServices采用XML文檔作為數(shù)據(jù)格式，等等。很顯然，由于數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)，基于文檔結(jié)構(gòu)的WebServices更適合GUIXML應(yīng)用的要求。

在實(shí)現(xiàn)層面上，網(wǎng)絡(luò)通信模塊需要做的事情十分簡(jiǎn)單:從數(shù)據(jù)模型通過(guò)簡(jiǎn)單的接口獲得表示數(shù)據(jù)的XML文檔，然后按照模型中定義的數(shù)據(jù)提交信息，例如WebServices調(diào)用地址等，調(diào)用服務(wù)端的WebServices并獲得返回的XML文檔數(shù)據(jù)。如此，便完成一次通信過(guò)程。GUIXML1.1規(guī)范的實(shí)現(xiàn)過(guò)程也證明了這項(xiàng)選擇的正確性。

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