插件化设计（共7篇）
插件化设计 篇1
0 引言
基于IEC 61850标准进行通信在数字化变电站中已有广泛的应用。变电站的站控层设备通常需要基于IEC 61850标准的客户端通信模块,间隔层设备通常需要基于IEC 61850标准的服务器端通信模块,在智能变电站中也有些设备如代理服务器[1]、智能组件[2]同时需要这2种通信模块。本文把这2种客户端通信模块统一简称为IEC 61850通信模块。
IEC 61850标准实施的初级阶段,通常采用传统点表数据到IEC 61850面向对象数据的映射来实现IEC 61850标准的通信[3,4]。变电站具有各种应用系统和设备(如监控后台、远动、故障信息子站、故障信息主站和间隔层智能电子设备(IED)等),采用不同的数据库结构,又有各自的IEC 61850通信模块[5,6,7]。这种绑定开发方式的结果是:即使在同一厂家产品中,以IEC 61850标准进行的通信,也由多个不同的IEC 61850客户端和服务器端通信模块实现。虽然经过国内6次互操作实验[8]和工程应用实践,已有的基于IEC 61850标准的设备基本上达到了互操作性的应用要求,但在工程实施中,还会遇到互操作失败的问题。这通常是由于同一厂家存在多个IEC 61850客户端和服务器端,同一个问题会在不同设备中重复出现。另外,随着应用需求的变化,各IEC 61850通信模块也在不断升级,不断引入影响互操作性的因素。在智能变电站构架中,又出现了一些需要支持IEC 61850通信协议的新设备,需要开发新的IEC 61850通信模块。
IEC 61850通信软件基本上是以商业制造报文规范(MMS)软件包为基础进行的二次开发,客户端和服务器端的基础核心模块相同。若能在核心模块的基础上封装1层通用接口,供所有需要以IEC61850标准进行通信的设备调用,则只需要维护1个IEC 61850通信模块,对于减少重复开发、维护产品功能稳定性具有重要意义。但面对各种不同功能的应用系统、不断增加的应用需求和不同的软硬件应用平台,通用接口的设计具有一定的难度。
本文提出的插件化的IEC 61850通信模块设计方案可解决上述问题,并已通过工程应用验证。在当前智能变电站试点运行的初级阶段,面临新一轮支持以IEC 61850标准进行通信的设备的研发,本文方案具有重要参考价值。
1 插件化设计关键技术
插件化IEC 61850通信模块分为核心软件层和接口层2个层次,如图1所示。图中:DLL为动态链接库。
把IEC 61850通信模块设计成插件形式的主要优点是可以根据不同的用户需求来定制不同的接口,而核心部分不需要改变,从而提高代码的复用性。当上层应用系统有了新需求和功能要求时,可只增加新的接口来满足这些新需求,而不需要修改原有软件,从而提高了软件的可扩展性,增强了软件的稳定性[9]。
模块插件化有多种实现方式,本文通过分析及实践,确定IEC 61850通信模块插件化的关键技术在于DLL技术和动态协商接口的显示链接。
1.1 采用DLL技术
插件技术有组件对象模型和DLL这2种实现方案[9]。其中DLL方案相对简单,适合在IEC61850通信模块中采用。
以DLL形态存在的IEC 61850通信模块,可方便地集成到应用系统中,为应用系统提供IEC61850通信服务。而且在目前电力系统所用到的操作系统中,如Windows,Unix,Linux,VxWorks都可以直接或间接地实现DLL的调用。
IEC 61850通信模块采用DLL的一个技术难点是如何屏蔽MMS软件包的特性,只向应用系统提供简单易用的接口文件。经分析可得,只需在接口文件中提供MMS软件包的数据类型定义即可,而无需开放众多的MMS软件包文件。
DLL可有2种方式供主程序链接:隐式链接和显式链接。本文采用显式链接,即在应用中采用系统函数加载DLL,其优点是方便插件的单独升级及扩展。
1.2 动态协商接口方式
接口方式设计也是决定IEC 61850通信模块易用性的关键环节。本文基于插件设计技术设计了动态接口协商方式,如图2所示。
应用系统在初始化时,向通信模块指定所需的数据交互方式,通信模块配置该数据交互方式需要的各种环境,在运行时按照该方式与具体应用交互数据。指定数据交互方式后,还需告知通信模块应用自身提供的接口,供通信模块调用,主要用于通信模块向应用提供信息。在系统运行期间,应用可以调用指定版本的命令接口,向通信模块下发各种命令,如控制命令、读取录波文件命令等。通信模块可根据版本信息运行相应的功能函数,实现具体应用需要的功能。
采用接口协商的方法使IEC 61850通信模块方便地集成到不同的上层应用系统,并满足各种应用系统的不同功能需求。按照这种设计方案,通信模块可不断增加新的功能接口而不影响原有系统的正常运行,以方便地实现系统级的向上兼容。其优点在于接口的双向交互及接口版本的使用,使插件的适应性更强。
2 接口数据结构设计
接口最终通过接口函数实现。接口函数的参数决定了双方可交互信息的内容,这些参数的数据结构称为接口数据结构。为满足多种应用功能需求,接口数据结构设计也是关键环节之一。
2.1 命令接口数据结构设计
命令接口是指由IEC 61850通信模块提供的各种IEC 61850服务如控制服务等,供应用系统调用。
命令接口数据结构应按IEC 61850-7-2标准[10]中的抽象通信服务接口(ACSI)的服务参数进行设计,当IEC 61850标准底层映射改变时不会影响本层的接口。另外,尽管现阶段有些服务参数没有使用,但随着技术的不断发展,服务参数的利用会越来越多,按标准设计则不需要经常修改接口。
2.2 数据接口数据结构设计
数据接口是指IEC 61850通信模块与应用系统之间交互数据的接口,完成IEC 61850报告与应用系统本地数据之间的转换。
对于数据接口,在现阶段需要兼顾传统点表应用系统和面向对象应用系统2种应用方式,因此宜采用包含一定自描述信息的结构或嵌套数据结构,可描述各类数据,如遥测、遥信、保护事件等。当模型中数据对象(DO)所包含的数据属性(DA)个数不同、含义不同时,依据数据结构中的信息,双方能互相识别。接口数据结构中应同时支持点表方式的索引信息及面向对象的reference信息。
3 模块应用功能设计
按照上述设计方案设计,IEC 61850通信模块可具备良好的可复用性和灵活性,设计时还应具备跨平台性,这样IEC 61850通信模块就能为各种应用提供IEC 61850通信服务。针对客户端和服务器端,有如下经验可供参考。
3.1 客户端
接入IED前,客户端必须通过在线或离线方式获得IED模型信息。在线获取模型的方式比较耗时,尤其在客户端需接入大量IED后无法满足工程应用的需要。当前的工程应用中通常采用离线方式获取模型。离线方式可在系统初始化时解析变电站配置文件(SCD)获取每个IED模型信息,但当接入的IED超过百数量级后,SCD较大,解析SCD的时间也难以满足工程应用要求。离线方式还可在系统配置期间从SCD中提取通信需要的信息,形成私有配置文件。客户端启动时解析私有配置文件,进而与IED进行连接,从而大幅减少初始化时间。
无论哪种离线方式,都存在离线模型与IED中运行模型不一致的可能,这也是当前工程中导致互操作失败的常见问题。为避免在运行中才发现通信失败,应在系统初始化期间就利用IEC 61850在线服务对数据集、变量类型等关键模型信息进行校验。
客户端初始化时间长也是目前存在的普遍问题。用多线程分担连接任务,利用列表服务、归并类型信息以减少在线获取验证时间等措施,可以大幅度减少IEC 61850通信模块初始化时间。试验证明这些措施可使初始化速度提升6~10倍。
3.2 服务器端
通过数据映射方式实现以IEC 61850标准进行通信的应用方式已趋于成熟,本文对面向对象数据交互方式进行了尝试。
在智能变电站模式下,出现了一些需要同时具备IEC 61850客户端通信模块和服务器端通信模块的新型设备,即设备对上和对下都是以IEC 61850标准进行通信。在这种应用场合中,数据在设备内以面向对象方式交换是最佳方式,而不再需要多次数据映射。采用面向对象方式交换数据后,服务器端不需要配置短地址或映射关系描述所需的文件,简化了工程配置过程,系统初始化期间不再需要解析映射关系配置信息,缩短了初始化时间。面向对象方式所需的内存空间略有增加,但在实时性上可达到工程应用要求。
4 工程应用
按照本文设计方案所开发的IEC 61850通信模块可运行于Windows,Unix,Linux,VxWorks等操作系统。其中客户端通信模块已应用于变电站监控系统、远动、保护信息子站、保护信息主站等;服务器端通信模块已应用于在线监测系统、IEC 61850网关、智能组件的主IED等。这些具体应用证明了本设计方案具有良好的可扩展性,有效地避免了IEC61850通信模块的重复开发,缩短了产品开发周期,提高了产品的可靠性和可维护性。
本方案的主要设计目的在于模块的通用性,通过接口协商方式,兼容大部分应用的差异。对于一些不可兼容、无法通过不同接口支持的应用特性应被屏蔽在模块之外,例如通用面向对象变电站事件(GOOSE)功能。由于GOOSE的收发直接涉及到网络底层的网卡操作,属于板极支持包(BSP)范畴,应由应用进行控制。在设计GOOSE接口时,IEC61850通信模块只提供GOOSE编码及解码的接口,而原始报文收发及任务管理由应用系统处理。
参考文献
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插件化设计 篇2
关键词：碎片化时代,节目创新,微栏目 (插件)
一年来, 衢州广电传媒集团广播新闻综合频道 (FM1053衢州之声) 的“张小扬”越来越受听众的喜爱, 节目的收听率也随之持续提升。“张小扬”是广播微栏目 (插件) 《我叫张小扬》中的虚构人物, 该栏目每天单点中15分钟插播一次, 每期2分钟, 讲述古怪精灵的00后宝宝张小扬与她“爱唠叨”的80后妈妈的快乐生活, 以母女生活化、幽默化的对话, 演绎笑话和段子, 解读社会热点。笔者结合在培养精品栏目《我叫张小扬》中的探索实践, 分析碎片化时代受众的人群特点需求与应对方法, 探究微栏目“插件”创新和运用, 以此探讨广播节目创新创优工作。
1 碎片化时代受众需求分析
在“碎片化”时代背景下, 与其相适应的是个人需求个性化、多样化。随着全媒体时代的到来, 人们在精神消费的需求层面。受众所呈现出的受众个性化、多样化的需求, 具有自主性和多样性。特别是广播受众无论是群体变化、还要在接受信息的行为变化上都有新的变化。从近年来各地的调查分析看, 广播受众需求变化呈现三个特点:
一是广播受众人群结构变化特点。随着私家车数量的增长, 车上听众成为广播媒体受众重点人群。据FM1053衢州之声的受众调查数据显示, 2014年衢州中青年广播受众比例已从2011年的57%提升至88.9%, 受众的人群结构也从单一的农村群体扩展到机关、企事业、经商群体。在碎片化时代背景下, 不同性别、年龄、职业和文化程度的受众他们在选择节目形式、节目风格、节目内容上有不同的要求。
二是受众层次扩张分布更广泛。广播传播的优势是语言, 在公共场所、早中晚用餐、出行的车上, 只要静下来用心听, 就可以很方便从中获取有效信息。如今, 广播传播的优势正随着经济发展得到支撑和复苏。新的生活理念和方式也直接推动广播受众由农村、社区老人为主体的受众群体向各社会阶层老中青人群体扩张, 受众十分广泛。2014年, FM1053衢州之声围绕当地中心工作举办了50多场包括生活娱乐、政策引导、社会公益等十多个类型的活动。直接参与和间接参与的老、女、老、少受众数量达到15万人之多。这在几年前都难以做到。
三是受众人群行为、性格差异更加明显。从调查分析看, 受众的性格大致可分为传统型、现代派、严肃型、轻松型。随着时代变化发展, 偏严肃现代的白领受众群体已超过传统型受众的数量。是车载广播接收信息便利优势改变了他们接触媒体、运用媒体的方式方法。其最为典型的行为目的是放松精神、释放压力、缓解疲劳。又由于他们的文化层次相对较高, 不仅要求节目品位高, 还希望节目能为他们提供充分的日常休闲生活资源信息。所以, 听众需要的是《我叫张小杨》这种篇幅短小、风格诙谐的微栏目。
为此, 媒体的生态环境的巨大变化, 对媒体创新提出了更高的要求。近年来, 浙江省各级广电媒体根据频率的定位和地域特色, 立足原创, 进行差异化创新。据统计, 2013年推出创新栏目有11个, 2014年推出创新栏目14个。其中, 衢州广电传媒集团广播新闻综合频道 (FM1053衢州之声) 也在栏目创新中做了大量有益的探索, 微栏目《我叫张小扬》就是一个成功例子。FM1053衢州之声的“张小扬”成为家喻户晓的人物, 节目的收听率也随之持续提升。
2 广播微栏目 (插件) 运用分析
在当今信息大容量的背景下, 受众接受信息有很强的选择性。单纯的说教或一本正经的表达方式已没有多大的吸引力, 广播传播碎片化成为了必然的模式。在此基础上, 探索运用好微栏目 (插件) , 更能体出碎片化广播传播的效果。如:FM1053衢州之声广播微栏目 (插件) 情《我叫张小扬》, 无论是情境设计、对话安排、文稿编写上, 还是在音频录制方面都经过精心创作, 充分体现出广播声音的特色, 较好地满足了受众在不同方面的需求。
一是满足受众对综合性媒体内容的需求。作为顺应全媒体时代碎片化传播和广播制播分离趋势的产物, 《我叫张小扬》插件带有鲜明的时代感和浓郁的本土化特征, 将社会热点问题与当地特色巧妙融合, 如《庆丰包子》讲述张小扬准备给习大大写信, 邀请他来衢州“新马太”一日游, 并请习大大品尝老杜酱馃、老妈妈馄饨、全旺烤饼, 不仅让衢州小吃火起来, 更让听众在轻松的氛围中了解大事件。
二是满足受众本土的主体地位心理需求。广播以声音传播信息。曾经, 就有许多地方台尝试在部分节目中用方言作为传播语言, 收到了一时的效果。无论是用方言还是以用童声演绎传递信息, 其最终的目是要更帖近百姓、贴近生活、更接地气。如《嫦娥3号》、《庆丰包子》、《最美小朋友》等一批精典广播微栏目 (插件) , 以张小扬与妈妈幽默生活化的对白方式解讲读社会热点, 广受好评。“张小扬”的幽默语录也让听众津津乐道, 很多人都把“张小扬”当成衢州广播新闻综合频道的吉祥物, 带动频道节目收听率整体提升。
三是满足受众个性化、多样化需求。该频道最初只是在信息资讯、生活百科类栏目中尝试使用插件。如今, 在不断地探索发展中得到了更广泛运用, 有些插件以重大新闻为背景, 如插件《嫦娥3号》讲述张小扬唱着“亲爱的你慢慢飞”, 卖太空旅行门票:“欢迎坐嫦娥号宇宙飞船, 本次飞往月亮方向, 上船请投币……”。有的插件以中心工作为主题引导传播正能量, 如《最美小朋友》, 张小扬听妈妈说最美不是指扎漂亮的子而是心灵美后, 就是去做好事。有的插件普及相关知识并巧妙穿插精典方言词汇, 如《雾霾》中张小扬给老师采电话请假说, “今天雾霾, 出门没看清一个“扑了萨”摔去了。”
FM1053衢州之声还在“节能减排”、“最美衢州人”等重大主题宣传栏目中尝试运用微栏目 (插件) , 微栏目的小题说大题材作用得到了充分发挥。目前, 衢州广播新闻综合频道已形成一支创新型编创团队, 力求实现批量生产, 规模制作, 并延伸其品牌效应。
四是微栏目 (插件) 为受众分解归纳信息。从现阶段各层次、各年龄段广播受众的收听习惯的调查分析结果看, 连续收听广播一个小时以上的受众群众主要是老年人, 只占受众的21.7%;而每次收听广播控制在15min~30min左右的各层次、各年龄段的主流听众已占70%以上。并且, 他们收听节目都很有针对性和选择性。为此, 微栏目 (插件) 在节目中每15min插入, 起到了分段节目和归类提示节目的作用。一个好微栏目 (插件) 往往能在瞬间抓住受众, 吸引受众利用有限的时间坚持听完一个完整节目。
3 立足受众探究创新微栏目 (插件)
碎片化时代背景下。面对个性多样化的听众, 大众化、长片段、内容单一、语言单调的节目形式, 显然已不能满足听众的口味。因此, 深入分析受众尤其是特定受众在接受信息上差异, 准确把握各类受众群体对节目的实际需求, 是广播节目创新的前提和基础。只有这样, 才能培育出高质量的节目, 不断满足受众在不同阶段、不同时点、不同场合的收听需求。
一是要针对受众接受信息的行为定位微栏目 (插件) 的风格和内容。要离家出行的受众需要的是路况信息;下班回家受众打开车载广播需要的是轻声细语、十分体贴的生活资讯等信息和优美的语言环境;受众接受信息的行为是各有不同的。微栏目创新, 其核心是要把握各时段受众人群生产生活规律及行为差异, 来编排开发与其相适应微栏目 (插件) 。使不同层次、不同兴趣爱好、不同信息需求的受众都能够获得自己在精神上需求。如:近年来被FM1053衢州之声纳入受众范畴的白领阶层, 根据他们有释放压力的精神需求, 在编排《我叫张小扬》微栏目 (插件) 中力求幽默性与知识性的和谐融合。
二是要注重本土化特色。制作地方化特色节目, 这对精品栏目的培育十分重要。《我叫张小扬》微栏目中的一些段子之所以深受受众喜爱, 是因为在节目编制时, 选择了具有衢州本土特色、人人熟知的一些事和物, 增强听众认同感。体现地方特色重点是要在融合上下功夫。发挥微栏目 (插件) “以小说大”的优势作用。除此之外, 还要特别注意微栏目 (插件) 内容的质量安全。要选准话题, 避免涉及政治、社会敏感话题;要始终把准导向, 避免在话题中流露出非主流价值观, 不能只是为了博人一笑。
4 结论
随着信息传播多元化快速发展, 人们随时随地通过手机、电脑上网了解掌握自已需要的信息, 碎片时间的使用也成为人们一种生活方式和生活习惯。面对时代的挑战, 广播作为传统媒体, 更应该力求创新。广播节目的创新, 要准确分析把握不同受众人群在接受信息的行为以及细分受众的性格和心理特征, 同时, 还要注重质量、结构、风格。
参考文献
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插件化设计 篇3
一、矿用综合保护插件全自动系统的设计内容
笔者设计的综合保护器插件通用测试系统, 主要是对各种不同类型电子保护插件进行模拟、检测试验和维护, 以作为煤矿各保护插件安全检测设备。其研究内容主要包括测试系统硬件设计 (其中包括测试台设计) 、测试系统的软件设计。
二、设计前准备工作
了解煤矿用各种保护器类型、各种保护器需要完成的测试项目、对保护器测试精度要求, 是设计前要考虑的内容。本文, 笔者针对插件自动测试系统的系统构建及设计实现, 主要做了以下工作。
1. 研究了当前矿用磁力启动器综合保护插件测试的情况以及插件的发展状况。
2. 建立了插件检测结构模型, 对于不同种类的插件的不同测试需求进行了综合分析, 抽象出了具有共性的插件检测测试模型。
对各种被测对象进行综合分析、概括抽象, 合理地抽象出插件的共有特性, 以保证测试系统的顺利完成。
三、设计方案和测试要求
1. 该测试系统采用的技术方案。
(1) 明确被测试对象和设计目标, 从总体上建好系统框架, 定义设计目标和测试方法, 进行模块分割和软硬件划分, 对软硬件进行总体设计。
(2) 搭建系统的基本应用框架, 定义基本的数据结构、各模块之间的接口关系, 然后从基本模块开始, 首先实现关键模块, 再逐步实现其他模块, 最后完善整个测试系统。
2. 测试系统的硬件功能。
模拟电气保护装置的实际工作环境与实际工作条件, 产生出各种可控参数, 人为模拟各种故障, 检测各种保护器能否按照设计技术要求正常工作。例如, 检测保护器在过载情况下, 是否按照延时要求准确动作, 并准确测量动作时间;在短路情况下, 能否速动;在漏电情况下的漏电电阻的大小以及漏电动作时间等。即开发既能定性又能定量检测, 采用键盘或屏幕菜单式输入, 由电脑自动控制, 即刻打印出各类测试数据的自动测试系统。
3. 通用测试系统设计注意事项。
通用测试系统设计时, 需综合考虑各种因素, 如测试系统的测试框架的搭建, 测试系统采用的故障检测和故障诊断方法, 测试系统的软硬件功能的划分。
(1) 硬件注意事项。从硬件上来说, PC机的选择 (主频、内存的大小等) 、接口电路的选择以及信号采集的方式、进行逻辑分析的方式等都需综合分析。
(2) 软件注意事项。从软件上来说, 操作系统、软件开发平台的选择, 测试信号点的选择, 数据结构的描述等都是设计时的难点, 也是测试系统完成预定目标和确定研制周期长短的关键因素。
四、矿用综合保护插件全自动系统设计
1. 该系统采用集成仪器的概念, 采用通用的硬件平台, 为插件检测的通用性提供基础。
2. 建立自动测试体系结构, 能在计算机的控制和Windows多窗口的管理下完成插件的自动测试。
3. 加快不同类型的插件共享系统的硬件和软件资源的测试和开发, 以降低了成本。
4. 在系统构成上, 在实现激励和响应的检测时, 通过测试系统中的计算机进行数字处理和分析, 并得出测试结果。
5. 使用通用软件技术简化硬件电路设计, 使测试系统的使用更灵活、自动化程度更高, 同时为用户提供更友好的人机界面。
五、设计创新点
该插件自动测试系统顺应测试系统的发展趋势, 融入了当前的最新技术和思想, 采用了集成仪器的概念和自动测试的体系结构, 将通用软件技术与人工智能技术相结合, 使测试系统具有更强大的功能。
1. 测试种类全。
常用的不同功能、不同型号、不同生产厂家的矿用综合保护插件均可用一套测试系统进行测试, 即矿用高压开关用综合保护插件、低压馈电用综合保护插件、移动变电站用综合保护插件、电动机用综合保护插件、煤电钻用综合保护插件、照明通信用综合保护插件等, 不同大类矿用综合保护插件可用一套该测试系统进行测试, 实现了一机多用;同一大类中不同型号的矿用综合保护插件均可用该测试系统进行测试;同一型号不同生产厂家的综合保护插件也可用该测试系统进行测试, 解决了不同生产厂家的综合保护插件测试的通用性问题。
2. 测试项目全。
可进行漏电、短路、过载、断相等全部项目测试。因此, 该设计将计算机测控技术应用于矿用综合保护器测试, 在测试系统构成上采用组件式结构, 提高了测试效率和测试精度, 并使系统具有良好的可扩充性, 具有一定的学术意义。
服务器远程访问插件的研究与设计 篇4
1 关键技术
1.1 Socket通信
在Internet上的主机一般运行了多个服务软件, 同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket, 并绑定到一个端口上, 不同的端口对应于不同的服务。Socket通信主要通过服务器监听, 客户端请求, 连接确认三步实现。
1.2 JAVA反射机制
JAVA反射机制是在运行状态中, 对于任意一个类, 获得类的所有属性和方法;对于任意一个对象, 都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
2 插件设计
2.1 插件框架
插件主要分为两部分, 服务端插件和客户端插件。服务端插件主要由安全模块和远程函数执行模块构成。安全登录模块检测客户端的合法性, 远程函数执行模块响应客户端发来的响应请求;客户端插件, 主要通过请求模块来向服务器发送请求, 并向开发者提供访问接口。
2.2 业务流程
首先, 客户端向服务端发出请求。服务器收到信息后, 首先由安全模块检测访问的合法性, 若请求不合法, 则拒绝客户端请求。合法的请求再由服务器对函数配置文件进行搜索, 来验证客户端请求调用的方法是否在配置文件中注册, 若没注册过, 则将客户端发送的请求驳回, 若有该注册方法, 则从配置文件中读取该函数注册的名称及所有参数, 通过反射机制调用该方法, 最后将该函数的执行结果返回给客户端。如图1业务流程图。
3 服务端设计
插件服务端主要分为两个模块, 安全登录模块和远程函数执行模块。服务器从服务端Socket的网络输入流中得到信息, 安全登录模块负责控制客户端的登入, 防止未授权的客户端或登录机器人恶意登录服务器。远程函数执行模块, 负责处理已授权的客户端所发来的请求, 并通过服务端Socket的网络输出流将执行结果返回给该客户端。如图2服务端整体设计图。
3.1 远程函数执行模块
客户端请求由安全登录模块验证合法后, 服务器首先读取配置有服务器远程方法的配置文件Method.xml, 并对配置文件进行解析, 搜索与客户端请求中所包含函数名参数值相同的函数配置信息。若没有找到, 返回Not Found Method Name Exception异常代码01, 说明客户端想要访问的函数服务器上并不存在, 或者该函数没有对外暴露, 禁止远程访问。在配置文件Method.xml中读取到请求方法的配置信息后, 首先判断该函数是否为静态函数, 如果不是, 则需创建该函数所在类的实例对象。初始化客户端请求数据包中的函数参数数组和服务器上被请求函数参数数组, 判断两个数组中的参数个数和对应类型是否一致。准好合法的实例对象、函数名和参数数组后, 通过该实例对象得到该函数名在实例对象中所对应的方法对象, 服务器会进一步开启一条子线程去执行该函数。如函数执行中发生错误, 则返回Method Run Time Error Exception异常代码04;如函数的执行时间超过配置文件Method.xml对其配置的最大执行时间, 则返回Time Out Error Exception异常代码05。
3.2 安全登录模块
此模块内部会有一条子线程, 每个一段时间去扫描一遍登录错误池里面的对象, 把禁止的最大时间的对象移除登录错误池, 解除对该ip所绑定的端口的屏蔽。此线程的扫描频率以及登录错误池中对象的最大时间禁止时间由实际开发者在配置文件中根据时间情况动态设定。
4 客户端设计
客户端插件封装了一个与服务器交互的TCP连接过程的函数, 该函数将开发者想要用的远程函数的函数名和参数数组通过客户端Socket输出流发送给服务器, 并从客户端Socket输入流中得到服务器返回的执行结果和异常代码。通过判断返回的异常代码抛出相应异常 (根据服务端的需要, 异常类型为内置的自定义异常) , 告知开发者远程函数调用中所出现的问题。如图3客户端流程图。
5 结语
服务器远程访问插件可以使服务器与客户端的交互过程独立划分一个模块, 极大降低了信息交互与其他模块间的耦合度;在使用时, 只需要将服务器上想要对外访问的函数按照要求, 将相应的信息 (如函数名, 参数, 对外暴露的函数名等) 配置在规定的配置文件中, 该函数即可被客户端像调用本地函数那样方便的远程调用。在编写函数配置与访问的过程中而且不用编写一句网络交互代码, 简化了服务器与客户端的交互代码。即使是不懂socket编程的开发者, 也能轻松的实现客户端与服务器的交互。
参考文献
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[2]刘楠, 金护平.RMI分布式对象技术的研究与应用[J].航空计算技术.2009 (01) .
插件化设计 篇5
开发插件的主要好处在于插件结构具有良好的扩充和定制功能以及很容易将插件作为功能模块挂接到主程序上面[1]。 文中采用Visual Basic 6.0为开发平台,开发了一个适用于Ex-cel 2010版本的插件。该插件适用于对所选择的工作表单元格区域进行多段的条件统计,并且将统计结果显示在用户所指定的单元格区域中。这个插件的操作界面简单,操作过程容易掌握。本文主要介绍了这个插件的设计和实现。
1插件的设计
文中所设计的插件是适用于Excel 2010版本的,因此,该插件在Excel 2010功能区中创建一个名为“统计”的选项卡,在该选项卡的名为“自定义组”选项组中,设置一个名为“分段统计”的命令按钮。当用户单击该命令按钮时,出现图1所示的窗口。
在该窗口中用户单击“计算区域”文本框时,可以在工作表中选择需要统计的单元格区域;单击“结果显示区域”文本框时,可以在工作表中选择存放统计结果的单元格区域。用户在该窗口中设置统计条件,至多可以设置10个条件,单击“确定” 按钮后,就可以依据条件分段统计计算区域中符合条件的单元格个数,并将结果显示到指定的单元格区域中。
分段统计功能在实现时,考虑到用户所选择的需统计的单元格区域后,可能会在统计完成后有时会修改它们的值,那么相应的统计结果也会发生变化。因此,为了实现实时更新,统计方法是使用Excel中的函数来完成。
2插件的实现
文中使用Visual Basic 6.0通过创建外接程序项目完成插件的设计和实现。
2.1创建外接程序项目
使用VB6.0企业版创建新的“外接程序”项目。在“引用” 对话框中添加如下的两个引用:“Microsoft Office 14.0 Object Li-brary”和“Microsoft Excel 14.0 Object Library”,再按表1设置 “Connect”设计器的属性。
2.2声明全局变量、添加引用和实现接口
1) 声明全局变量
在模块中声明全局变量Excel_app,代码为:Public Ex-cel_app As Excel.Application。
2) 添加引用
在“Connect”设计器的代码窗口中,添加应用程序接口的引用:IDTExtensibility2和IRibbon Extensibility,以便于VB调用Excel的资源,识别Excel VBA中的资源和对象。具体语句如下:
Implements IDTExtensibility2
Implements IRibbon Extensibility
3) 实现IDTExtensibility2接口
IDTExtensibility2接口中定义了5个成员方法:On Add In-s Update方法,On Connection方法,On Disconnection方法,On-Startup Complete方法,On Begin Shutdown方法。这些方法分别发生在COM加载项更改、加载、卸载,或者是Excel程序启动时, 或者是Excel程序关闭而COM加载项仍运行时。文中这些方法在实现时因为没有特殊的要求,所以大部分方法是空方法。 但是在On Connection方法中需要完成全局变量的赋值,该变量在程序中表示Excel应用程序,其具体的代码如下:
4) 实现IRibbon Extensibility接口
因为该插件是面向Excel 2010版本的,因此,需要在Excel的功能区中添加选项组与命令按钮。而IRibbon Extensibility接口中所定义的方法Get Custom UI,就是依据XML代码创建功能区用户界面。所以,在“Connect”设计器必须实现IRibbon Exten-sibility接口的方法Get Custom UI,其具体代码如下:
上述代码中所调用的Get Ribbon XML是用户自定义的函数,该函数要求返回一个字符串,这个字符串是使用XML代码在Excel的功能区中创建一个“统计”选项卡,并在该选项卡中创建名为“自定义组”的选项组,再在这个选项组中创建一个 “分段统计”命令按钮。函数Get Ribbon XML的具体代码如下:
在函数Get Ribbon XML中指明,用户单击“分段统计”命令按钮时,则执行名为“submain”的过程,该过程主要是显示图1所示的“分段统计”窗口,其代码如下:
插件成功安装后Excel功能区中会添加图2所示的选项卡、选项组等。
2.3窗体的设计
1) 外观设计
“分段统计”窗体的名称为User Form1,在该窗体中添加了标签控件、文本框控件、选择框控件、组合框控件和按钮控件等,如图1所示。其中“计算区域”的文本框控件的名字为Ref Edit1,“结果显示区域”的文本框控件的名字为Ref Edit2。 这两个文本框分别用于显示用户在Excel工作表中选定的数据源区域和结果区域的地址,该地址是绝对地址。
窗体中允许用户至多设置10个分段条件,每个分段条件是由一个选择框控件、两个组合框控件和两个文本框控件构成。选择框控件的名称是Check Boxi,其中i=1,2,…,10;名称为Combo Boxi_1(i=1,2,…,10)的组合框只允许设置“>”或“>=” 的关系运算,名称为Combo Boxi_2(i=1,2,…,10)的组合框只允许设置“<”或“<=”的关系运算,这两个组合框的内容只允许从下拉列表中选择,因此,它们的Style属性设置为Dropdown List; 两个文本框分别用于输入对应关系运算的操作数值,该数值要求用户从键盘输入,它们的名称分别是Text Boxi_1和Text Boxi_2(i=1,2,…,10)。
“确定”按钮控件的名称是Command1,“取消”按钮控件的名称是Command2。
2) 窗口激活时设置默认值的功能实现
当“分段统计”窗口被激活时,所有Combo Boxi_1(i=1, 2,…,10)的组合框的默认值为“>”,所有Combo Boxi_2(i=1, 2,…,10)的组合框的默认值为“<”,同时,数据源的文本框Ref Edit1获得焦点。因此,User Form1的Activate事件代码如下:
3) Ref Edit1和Ref Edit2单元格区域选择功能的实现
文本框Ref Edit1和Ref Edit2在窗体运行时,要求能显示用户在Excel工作表中所选择的单元格区域,因此,在用户单击文本框时,要求将当前的“分段统计”窗体隐藏,出现图3所示的输入框,允许用户在Excel工作表中用鼠标拖选单元格区域,选择完成后单击图3所示的“确定”按钮,隐藏的“分段统计”窗口显示到前台。
Ref Edit1文本框的单击事件和Ref Edit2的单击事件处理方法非常类似,Ref Edit1的Click事件代码如下:
4) 设置分段条件的功能实现
在设置分段条件时,一但文本框Text Boxi_1或Text Boxi_2(i=1,2,…10)的内容发生改变时,则只要这两个文本框中的一个有内容,那么对应的选择框Check Boxi(i=1,2,…10)的Value值设置为1,否则为0。因此,需要对这些文本框的文本改变事件进行对应的编程设计,它们的实现代码极为类似。以下是文本框Text Box1_1的Change事件的代码:
5)“确定”按钮Command1的功能实现
单击“确定”按钮时,要求能够按照窗口中所设定的条件, 对指定的数据源区域进行条件统计,并将结果显示到指定的单元格区域中。
其算法基本思想是:首先获取数据源的非空的单元格区域和非空的结果区域,并分别保存为字符串形式,如果这两个区域有一个是空的,则出现出错提示对话框,再关闭窗口;如果区域选择正确,则使用循环语句对10个选择框进行依次检查,如果第i个选择框的Value值为1,即被选中,则读取它对应的两个组合框、两个文本框中的内容,并结合数据源区域的地址字符串,使用Excel中countif函数完成公式的编写,并将该公式保存为字符串,最后在指定的单元格内分别填写条件和计算的公式;最后,关闭窗口。
由于统计的方法使用的是公式,因此,如果数据源区域的值发生了改变,那么相应的运算结果就会自动调整。Com-mand1按钮的Click事件的代码如下:
6) “取消”按钮Command2的功能实现
单击“取消”按钮时,关闭窗口。其Click事件的代码如下:
2.4生成dll文件并安装插件
在VB6.0企业版中生成扩展名为dll的动态链接库文件 “fdtj.dll”。打开Excel 2010,在“开发工具”选项卡的“加载项” 选项组中单击“COM加载项”命令按钮,在出现的“COM加载项”对话框中正确的添加文件“fdtj.dll”,即可成功的安装该插件。这时,Excel 2010中就会出现图2所示的选项卡,则用户就可以很方便地使用分段统计的功能。
3结束语
本文详细介绍了使用VB开发Excel 2010插件的方法,以及具体的插件功能实现,文中所设计的插件可以很方便地实现分段的条件统计,具有一定的应用价值,并且也可以将之作为Excel VBA教学的一个良好用例。
摘要：文中使用Visual Basic 6.0设计了一个Excel 2010的插件,该插件是依据用户所设定的分段条件,对用户在电子工作表中所选定的数据源区域进行条件统计,并将结果填写到用户所指定的单元格区域中。文中对插件的设计和实现进行了较为详细的描述。该插件具有一定的实用价值。
插件化设计 篇6
1 程序设计
1.1 需求分析
Excel打印插件开发的直接目的,是使用户能方便地实现数据表当前页、奇数页、偶数页、全部页、选定区或任意指定多页的打印。插件在Excel主程序中的放置位置、各功能模块布局方式、与用户交互的复杂度等,均直接影响用户使用的方便程度与效率。因此,本插件采用Excel菜单方式,组织各功能命令。插件安装后,在Excel菜单栏“帮助”菜单后添加一“打印”菜单,用户只需单击“打印”菜单中相应打印命令,基本无需其它交互,即能实现相应打印任务。
1.2 功能设计
基于Excel打印插件需求分析,确定插件含如下七项功能:
1)打印全部页:打印活动工作表中有用户内容的全部页面。
2)打印当前页:打印活动工作表用户数据区中活动单元格所在的页面。
3)打印奇偶页:先按正常页序打印活动工作表中全部奇数页,提示用户翻面纸张后逆正常页序打印活动工作表中全部偶数页。
4)打印奇数页:按正常页序打印活动工作表中全部奇数页。
5)打印偶数页:逆正常页序打印活动工作表中全部偶数页。
6)打印选择区:打印活动工作表中用户选择的单元格或单元格区域。
7)打印指定页:打印活动工作表中用户指定的任意单页、多页、连续页、不连续页。
1.3 详细设计
Excel打印插件七项功能实现,在详细设计时,要注意以下问题:
1)启动打印机前,检查活动工作表中有无打印内容;若无打印内容,应不发送打印命令到打印机,并提示用户。
2)打印奇偶页模块设计,应充分考虑活动工作表总页数等于1、为奇数、为偶数及双面打印方式纸张用量情况。打印指定页模块,要充分考虑提示用户页号输入规则及用户输入页号非法问题。
3)打印奇数页、偶数页、当前页、指定页模块程序流程相对复杂,应注意认真绘制和分析程序流程图,尽量设计较优算法。以逆向打印偶数页模块为例,设计程序流程图如图1所示。
2 程序实现
2.1 VB 6.0外接程序实现
1)创建VB外接程序工程
启动Visual Basic 6.0,选择“新建工程”对话框“新建”选项卡中“外接程序”打开;移除“frm Add In”窗体,保存工程及工程中“connect”设计器到新建文件夹“Excel打印插件”,工程名为“Excel Print Add In”,设计器名可用默认名称“connect”。
2)设置设计器连接属性
在工程资源管理器窗口,双击“connect”设计器,在“My Add In-Connect”对话框中,按表1设置设计器相应属性后,关闭对话框。
3)添加库文件引用
单击“工程”菜单中“引用”命令,在“引用”对话框中增加勾选下列选项,单击“确定”完成库文件引用。
(1)Microsoft Office 11.0 Object Library;
(2)Microsoft Execl 11.0 Object Library。
4)编写设计器代码
(1)代码规划
“connect”设计器代码,可分为设计器公共变量及事件声明、Addin Instance对象事件过程、插件中各打印命令单击事件过程、打印命令单击事件过程调用过程或函数四个部分。设计器公共变量与事件声明部分,用于声明Excel程序、下拉式命令栏、及命令栏中各打印按钮对象及事件。Addin Instance对象主要有On Connection、On Disconnection两个事件过程,On Connection事件完成添加“打印”菜单及“打印”菜单中各打印菜单项,On Disconnection事件完成Excel关闭时删除“打印”菜单及释放其占用内存。各打印菜单项单击事件过程调用过程或函数,包括奇数页打印过程、偶数页打印过程及活动工作表有无打印内容检查函数。
(2)代码编写
在工程资源管理器窗口,右击“connect”设计器,单击“查看代码”命令,进入设计器代码窗口,按前述规划编写代码。核心代码如下:
(3)生成dll动态链接库文件
检查并确保Excel程序未运行,单击“文件”菜单中“生成Excel Print Add In.dll”菜单项,在“生成工程”对话框,设置好“选项”参数后,单击“确定”,即生成“Excel Print Add In.dll”动态链接库文件。
2.2 插件注册/卸载程序实现
Excel中注册与卸载外部插件,可通过在Excel窗口执行COM加载项操作或使用regsvr32.exe注册/卸载程序两种方式中任一种方式实现。为便于插件程序分发与用户使用方便,可用Visual Basic 6.0开发“Excel打印插件安装”EXE程序,共用户注册与卸载插件。具体实现过程如下:
启动VB6.0,新建标准EXE工程,向窗体中至少添加“安装”、“卸载”、“取消”三个命令按钮对象,设置好窗体及各控件属性,保存工程到新建文件夹“Excel打印插件安装”中,工程名为“Excel2003打印插件”,其余可用默认。复制“Excel Print Add In.dll”文件到“Excel打印插件安装”文件夹中。进入窗体代码窗口,编写各按钮单击事件代码。调试运行程序正常后,生成应用程序“Excel2003打印插件.exe”。分发时,注意将“Excel Print Add In.dll”文件与“Excel2003打印插件.exe”两文件放到同一文件夹。程序关键代码如下:
3 结束语
基于VB的Excel打印插件程序的开发,不仅能弥补Excel打印功能的不足,提高Excel数据表打印工作效率与效益;更可作为VB外接程序设计教学与Excel VBA学习的良好教学项目。
摘要：基于VB的Excel打印插件程序,以VB6.0作开发工具,针对Excel 2003开发,具有打印当前页、奇数页、偶数页、全部页、选定区、任意指定多页等方便的电子表格打印功能。文中对插件从设计到实现的核心技术进行了论述,为VB6.0外接程序设计与Excel VBA开发学习提供了较好范例。
关键词：插件,Excel打印,VB,外接程序
参考文献
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插件化设计 篇7
农村土地承包经营权调查是对农民承包土地占有使用和收益权利进行依法确认的一项工程[1], 调查结果关系农民切身利益, 因此在调绘工作中需要做到精确的数据收集和处理。在承包地块调查规程中, 要求对地块四至关系进行调查, 若通过外业实地踏勘的方式进行将耗费大量的人力物力且效率低下。目前常见的方式是通过地籍图叠加航拍正射影像图, 由内业人员完成四至关系调查, 再通过外业进行公示确认, 这样可以极大减轻外业工作压力并提高工作效率。
前期的内业四至关系处理, 采用Auto CAD与Excel电子表格结合的方式进行, 在Auto CAD打开地籍图进行目测观察再在Excel表格中录入四至关系[2]。这种四至关系处理流程学习成本低、操作简易, 易于被操作员接受, 但是其弊端也非常明显, 在对某一地块进行四至调查时, 需要首先在Excel电子表格中获取该地块编号, 然后在Auto CAD中搜索该地块再将目测结果填入Excel电子表格中, 如此重复完成调查。这种完全通过人力进行处理的方式效率低下且容易填错表格造成人为误差。本文基于Auto CAD二次开发的方式, 设计Auto CAD插件, 在Auto CAD中自动完成数据检索、地块搜索缩放、数据导出功能, 内业人员只需完成地块四至关系观察操作, 通过该插件, 简化了处理流程并保证了数据准确性。
1插件设计原理
交互式四至关系交填写插件基于Auto CAD二次开发, 为保证插件可扩展性, 基于三层架构设计插件框架。为快速填写四至关系, 设计基于地类编码的自动填充控件。
1.1插件工作流程插件工作流程分为数据读取、检索查询、数据填写、数据导出四部分。设计交互式四至填写界面, 实现地块查询、地块缩放、地块列表等功能, 提供键盘快捷键功能快速更改当前处理地块, 在Auto CAD界面中完成所有四至填写处理流程, 内业操作员不必再在Auto CAD与Excel表格程序间进行切换, 提高了处理效率, 避免了由于地块检索错误造成的人为误差。
如图1所示, 用户首先注册插件, 在Auto CAD中打开。目前内业数据管理仍然以Excel表格形式存储调绘基础数据 (地块信息、承包方信息、发包方信息等) , 因此用户需要选择地籍图和与地籍图对应的Excel表格, 两种数据以图斑编号进行关联。加载数据后插件会预处理检查, 根据图斑编号遍历检查地籍图与Excel表格数据是否匹配并将结果提示用户。
完成加载后, 将默认显示数据记录第一条数据, 地籍图将缩放至地块位置, 用户根据地籍图判读, 将该地块四至信息在面板中录入。完成地块填写后, 可以使用快捷键或按钮初始化下一条数据记录, 或输入图斑编号, 跳转到指定地块输入四至信息。
在完成所有地块四至信息判读和录入后, 点击保存按钮, 插件将根据数据模板, 导出指定格式的Excel电子表格数据成果或MDB数据成果。
1.2插件框架设计对Auto CAD进行二次开发是一种类似面向过程的开发模式, 如地籍图缩放和地块查询功能开发, 因此采用三层框架设计, 可以将数据读取、导出功能模块与Auto CAD功能分离, 提高代码的可读性和可扩张性。基于三层框架结构设计插件, 还可以对数据层和应用层进行扩展, 在以后的实际生产中, 数据源有可能从Excel电子表格转为关系型数据库, 为适应修改只需要对数据层进行编辑, 因此通过三层框架结构设计插件, 可以减少开发时间, 提高代码重复利用率。
插件基于三层架构设计 (图2) , 分为数据层、逻辑层、应用层。数据层中建立数据模型, 用于描述权属数据、四至数据等;对数据读取、导出及四至填写、地类代码自动补全等功能逻辑在逻辑层中实现;应用层实现交互界面设计, 封装自动补全文本框, 用户可以选择输入地类代码或直接输入地类类型。
1.3插件交互设计用户交互界面 (User Inter Face, 简称UI) , 是基于用户使用习惯, 设计程序界面从而提高程序界面友好性的方法[3]。作为当前软件设计研究中一个重点, 通过良好的交互设计, 可以极大的提高用户使用效率, 减少学习成本。而当前研究认为, 简洁和明了的控件布局和功能设置, 是交互设计最佳的方法之一。
本文在前期内业人员四至关系处理过程中发现, 四至关系中大量出现耕地、旱地、果园等地类, 重复输入效率低且容易出现错别字的情况, 因此本文设计了一种类似于股票代码输入的自动补全文本框 (图3) , 用户只需输入地类编码或特定编码, 即可自动在文本框中填入该地类类型, 若出现输入频率较低的地类无法记住该地类代码, 则直接输入该地类类型。
作为用户具有一定专业基础的数据处理插件, 不需要专门设计图标及背景等消费级软件交互界面内容。控面板件设计中主要注意控件布局, 将各功能模块合理聚集并利用Panel控件归类, 利用控件背景颜色进行视觉标识, 区分插件工作状态。
2设计实现
插件基于C#语言进行开发, 基于开源库NPOI实现Excel电子表格的读取、导出。部分代码如下:
以上代码用于Excel数据读取, 通过NPOI读取Excel文件, 将某单元格数据保存至数据层数据模型中并返回该数据模型。
在Auto CAD中, 通过以上代码实现地块缩放功能, 首先获取该地块的范围, 然后根据该范围最大、最小X、Y值与缩放系数进行加减得到一个新的范围, 并将绘图空间的显示区域缩放至该范围。
插件基于Auto CAD的platte面板进行设计 (图4) , 插件完成安装注册后会自动在Auto CAD启动后显示, 用户只需要按照界面提示步骤进行操作, 即可完成数据加载工作开始四至关系填写。每完成一地块四至关系填写后, 使用快捷键“向下”加载下一个地块, “向上”加载之前填写的地块进行修改;或在地块图斑编号文本框中输入指定编号跳转至该地块。
3结论
基于Auto CAD的交互式四至关系填写插件, 在前期纯人工对四至关系进行判读和数据填写的基础上, 通过优化处理流程、简化地类填写、自动化完成数据读取、地块缩放、数据导出工作, 减轻了内业人员工作压力, 提高了数据处理效率。这种插件设计的思想, 可以被快速扩展应用于其他数据处理流程中, 尽量提高测绘内业工作自动化水平。
摘要：农村土地承包经营权调查中包含大量的地块四至关系调查。在前期内业处理中, 采用Auto CAD与Excel结合的方式, 打开地籍图观察地块四至关系然后在Excel中填写, 这种处理方式效率低下且容易造成人为误差。本文提出一种基于Auto CAD的交互式填写插件, 在Auto CAD中设计交互界面, 直接完成地块四至关系调查流程。
关键词：Auto CAD,土地制度,四至关系
参考文献
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