QT平臺下基于XML的界面設計與管理(上)

1  引言
     用戶(hù)界面是軟件系統的重要組成部分，是對軟件的人 機交互、操作邏輯、界面美觀(guān)的整體設計，是系統和用戶(hù)之 間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現信息的內部形式與人 類(lèi)可以接受的形式之間的轉換。QT是一個(gè)完整的應用程序 開(kāi)發(fā)框架，它包括一個(gè)類(lèi)庫和一些跨平臺、國際化的工具， 以其強大的功能、良好的可移植性逐漸成為一種被廣泛使 用的GUI系統，它提供給應用程序開(kāi)發(fā)者建立藝術(shù)級的圖形 用戶(hù)界面所需的所有功能。本文所描述軟件是在QT平臺下 開(kāi)發(fā)實(shí)現的，為了提高軟件用戶(hù)界面的擴展性和界面開(kāi)發(fā)的 效率，使軟件的最終用戶(hù)也可以通過(guò)工具對界面進(jìn)行修改和 定制，本文提出了基于可擴展標記語(yǔ)言（eXtensible Markup Language，XML）的用戶(hù)界面方案，并開(kāi)發(fā)出相應的界面管 理系統。

2 界面生成理論基礎
2.1 XML界面生成技術(shù)
XML是一種在互聯(lián)網(wǎng)上保存和傳遞信息的語(yǔ)言，以其 結構化、可擴展、靈活等特點(diǎn)廣泛流行。XML有著(zhù)極其靈 活的語(yǔ)法，能夠描述各種類(lèi)型的信息。平臺無(wú)關(guān)性使其成為 跨平臺數據表示和交換的標準。XML的文檔結構特別適合 存儲界面模版的樹(shù)形結構，各種元素、屬性、注釋等構成了 XML文件的基本組件，XML文檔基本上可以限定為一棵特 殊的文本化的樹(shù)，因此以XML文檔結構樹(shù)的形式容易實(shí)現 界面模版的可視化處理?；赬ML的界面設計生成技術(shù)涉 及到界面所描述的XML文檔、界面組件事件監聽(tīng)類(lèi)、界面 生成器、編程語(yǔ)言的組件庫和界面定制工具。本文提供的軟件界面是在QT平臺下構建的，要在此環(huán)境下利用XML技術(shù)生成一個(gè)界面，首先要提供界面描述XML文檔和界面組件事件監聽(tīng)類(lèi)。界面描述XML文檔使用XML描述界面上所有 組件及其屬性，包括名稱(chēng)、大小、位置、布局以及與之相對 應的事件監聽(tīng)類(lèi)等。界面描述XML文檔可以用XML編輯器 來(lái)編寫(xiě)，也可以從其他的數據源自動(dòng)生成。界面組件事件監 聽(tīng)類(lèi)負責監聽(tīng)并且處理對應界面描述XML文檔中組件的事 件，比如按鈕事件、點(diǎn)擊事件等，由組件事件引發(fā)的一系 列操作都由該類(lèi)來(lái)實(shí)現。在界面描述XML文檔的解析過(guò)程 中，界面生成器會(huì )根據文檔中的組件事件屬性值加載進(jìn)來(lái)， 按照觸發(fā)執行其定義的操作。
具體操作為，在軟件啟動(dòng)時(shí)，先讀取界面信息，然后 根據界面信息生成圖形用戶(hù)界面。XML是一門(mén)新興的、面 向Internet應用的標記語(yǔ)言，它是由W3C（World Wide Web Consortium）組織在1998年制定的一種通用語(yǔ)言規范。XML 既 是 標 準 通 用 標 記 語(yǔ) 言 （ S G M L ） 的 一 個(gè) 子 集 ， 也 是 對 SGML的一種改良。使用XML作為界面配置文件的原因主要 基于以下幾點(diǎn)：
1 ） X M L 語(yǔ) 法 嚴 格 ， 格 式 靈 活 ， 具 有 良 好 的 擴 展 性 和 自 描 述 性 ， 所 描 述 的 形 式 與 內 容 相 分 離 ， 便 于 對 界 面 元 素 的 描 述 進(jìn) 行擴展；
2）XML存儲的格式 簡(jiǎn) 單 、 是 能 夠 使 用 任 何 文 本 編 輯 器 讀 寫(xiě)的 純 文 本 ， 用 戶(hù) 即 使

圖1  界面生成流程圖

圖2  XML參數配置（a）

圖3  XML參數配置（b）
沒(méi)有配套的可視化界面編輯工具，也可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的文本 編輯軟件實(shí)現對用戶(hù)界面的配置；
3）XML規范中提供了對多語(yǔ)種的支持，包括UTF-7、
UTF-8、UNI C0、GB23I2（簡(jiǎn)體中文）、BIG5（繁體中文） 等，這一特點(diǎn)使得XML 非常有利于存儲和管理多語(yǔ)言用戶(hù) 界面，可以很容易地實(shí)現軟件的國際化和本地化；
4）XML可以應用于Windows、Linux、Unix、Mac等多 種 平 臺 上 ， 因 此 使 用 X M L 存 儲界面信息，可實(shí)現跨平臺異
構應用程序之間的界面信息共 享；
5） XML的樹(shù)狀存儲結構
便于實(shí)現基于語(yǔ)義的智能數據 搜索，當軟件界面數據量非常 大時(shí)，可以實(shí)現對界面信息的 快速查詢(xún)和數據提取。
2.2 pugixml庫介紹

圖4   XML生成界面
pugi xml是一個(gè)XML操作庫， 能解析XML內容， 它有 以下幾點(diǎn)優(yōu)勢： 輕量， 只有三個(gè)文件； 支持Unicode； 支 持X PATH解析； 速度快， 僅比R apid Xml慢一些； 跨平臺
（windows/linux）；面向對象。
和其他XML庫相比，pugixml優(yōu)勢顯而易見(jiàn)：
1）支持字符集：tinyxml不支持unicode（這是很多人不 愿意用tinyxml的原因之一），pugixml支持UTF8 encoding、 Little-endian UTF16、Big-endian UTF16、UTF16 with native en d i an n es s 、 L i tt l e - en d i anU T F 3 2 、 Big- en d i an U T F 3 2 和 UTF32with native endianness。
2）操作XML文件的性能如表1所示（105頁(yè)）。
3）使用的方便性。雖然pugixml和tinyxml都是基于面向 對象的，但pugixml的使用方便性遠勝tinyxml。比如在查找 節點(diǎn)的屬性值方面，Tinyxml需要調用者從根節點(diǎn)開(kāi)始查找
（使用TiXmlElement類(lèi)），然后遞歸找下去，找到后取出屬 性值。而pugixml使用一個(gè)child函數封裝了查找節點(diǎn)功能。（未完待續）