6.1 Виджеты и их библиотеки -- Выполнено
Целями данного этапа является:
- Реализация основы архитектуры "Модель данных" - "Представление" в лице модулей системы OpenSCADA: "UI.VCAEngine" - "UI.Vision".
- Реализация базовых функций модели данных СВУ, в модуле UI.VCAEngine:
- Организация хранилища данных модели, модуля UI.VCAEngine, в БД доступных OpenSCADA.
- Написание сценариев управления моделью данных, модуля UI.VCAEngine, посредством интерфейса управления OpenSCADA.
- Создание абстрактного класса виджета (VCA::Widget).
- Создание класса библиотеки виджетов (VCA::WdgLib).
- Создание представительских классов библиотечного (VCA::LWidget) и контейнерного (VCA::CWidget) виджета.
- Создание представительского класса терминального виджета (VCA::PrWidget - конечного элемента визуализации).
- Создание первичной версии библиотеки терминальных виджетов, модели данных примитивов визуализации.
- Реализация базовых функций среды разработки пользовательского интерфейса в модуле представления UI.Vision:
- Построение основы пользовательского интерфейса разработки на библиотеке QT.
- Формирование навигатора по библиотекам виджетов и механизмы управления ими.
- Формирование инспектора атрибутов виджета.
- Формирование диалога редактирования свойств библиотеки.
- Формирование диалога редактирования свойств виджета.
- Формирование графического редактора кадров и основу графического редактирования елементов конечной визуализации (примитивов).
В результате проделанной работы созданы модули модели данных (UI.VCAEngine) и представления (UI.Vision). На данном этапе, модулями реализуются механизмы формирования элементов пользовательского интерфейса. На следующий этапе данные элементы будут использованы для формирования цельных интерфейсов визуализации и управления.
Рассмотрим по пунктам результаты реализации данного этапа:
Реализация основы архитектуры "Модель данных"-"Представление"
В соответствии со статической диаграммой классов (рис.6) и общими требованиями, были реализованы модули "UI.VCAEngine" и "UI.Vision", для системы OpenSCADA. Модуль "UI.VCAEngine" реализует модель данных СВУ и является источником для последующего представления этих данных различными механизмами визуализации. Модуль "UI.Vision" реализует способ представления данных, основанный на библиотеке QT версии 4, фирмы 
Trolltech.
Связь между модулем модели данных и представления организована посредством прямых вызовов (сильные связи). Такой способ связи выбран для предварительного абстрагирования от особенностей взаимодействия и концентрации на основных задачах реализации. В последствии планируется унификация и построение этих связей посредством интерфейса управления системой OpenSCADA (слабые связи). В результате будет достигнута возможность разнесения модели данных и представления, с возможностью одновременного обслуживания различных механизмов представления одной моделью данных СВУ. Кроме того, можно будет оценить степень влияния типа связи на производительность СВУ.
Реализация базовых функций модели данных СВУ, в модуле UI.VCAEngine
Модуль модели данных(движка) СВУ содержит контейнер библиотек виджетов/кадров. Модулем предоставляется предопределённая библиотека базовых виджетов(примитивов) с первичной реализацией собственных свойств и логики обработки этих свойств.
Хранение данных виджетов и библиотек виджетов реализовано в БД доступных системе OpenSCADA. БД организована по принадлежности данных к библиотеке. Т.е. отдельная библиотека хранится в отдельной группе таблиц одной или разных БД. Перечень библиотек виджетов хранится в индексной таблице библиотек с именем "VCALibs" и структурой "Libs", раздела БД?. Экземпляр этой таблицы создаётся в каждой БД, где хранятся данные этого модуля, с перечнем библиотек содержащихся в конкретно взятой БД. В состав таблиц, принадлежащий библиотеке виджетов входят следующие:
- {DB_TBL} -- Таблица с виджетами, принадлежащими библиотеке (структура "LibWigets", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_io -- Таблица с рабочими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов (структура "LibWidgetIO", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_uio -- Таблица с пользовательскими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов (структура "LibWidgetUserIO", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_incl -- Таблица с перечнем вложенных виджетов в виджеты-контейнеры данной библиотеки (структура "LibWidgetIncl", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_mime -- Таблица с ресурсами библиотеки и её виджетов (структура "LibWidgetMime", раздела БД? ).
Для управления библиотеками виджетов и отдельными виджетами были написаны сценарии конфигурации на языке интерфейса управления ~OpenSCADA. На данный момент эти сценарии призваны выполнять только функции централизованной конфигурации элементов движка СВУ, однако в последствии их планируется расширить и наделить функциями обработки запросов к модели данных от модулей представления, с целью организации "слабых связей" между "Моделью данных" и "Представлением".
Основой практически всех элементов движка стал объект абстрактного элемента визуализации (VCA::Widget). На своём, абстрактном, уровне объект наделён следующими свойствами:
- "Использующего" наследования - механизма наследования отдельных свойств другого экземпляра объекта. Используется для организации механизма вторичного использования, переопределения и доопределения элементов визуализации.
- Хранение свойств(атрибутов) виджетов с механизмами "использующего" наследования значений. Механизм "использующего" наследования выполняет наследования значений свойств с самого корневого элемента и до верхнего, с возможностью переопределения значений на каждом из уровней. При этом, в БД хранятся только значения изменённых свойств.
- Поддержка режима контейнера. В этом режиме виджет может включать другие(дочерние) виджеты, как библиотека виджетов содержит виджеты. Используется в библиотечных виджетах, которые наследуют свойства примитива-контейнера, например примитив кадра "Box". Также, это свойство планируется использовать в сеансе проекта, для построения иерархического дерева виджетов (примитивов) при формирование конечного образа визуализации кадров.
- Поддержка режима простой связи. Данный режим используется для вложенных виджетов библиотеки. Особенностью этого режима является то, что он не наследует свойства контейнера, а значит не может прямо содержать вложенные виджеты (рис. 7).
- Содержит процедуру внутренней логики виджета на одном из языков системы OpenSCADA?. Логика этой процедуры может использоваться для организации взаимодействия вложенных виджетов и контейнера друг с другом, формируя требуемое поведение.
- Предоставление доступа к ресурсам, mime-данным, с учётом иерархии "использующего" наследования.
Для представления библиотеки виджетов реализован класс (VCA::WdgLib). Основными его функциями является содержание библиотечных виджетов, хранение и загрузка их с БД, предоставление доступа к ресурсам (Mime-данные), а также разделение доступа.
Специально для включения в библиотеку виджетов был создан класс библиотечного виджета (VCA::LWidget), который основан на классе абстрактного виджета (VCA::Widget) и предоставляет дополнительные функции: хранения данных виджета в таблицах библиотеки, переопределения доступа к ресурсам на таблицу с mime-данными библиотеки и хранение вложенного контейнерного виджета (VCA::CWidget).
В свою очередь класс контейнерного виджета (VCA::CWidget) предоставляет функции: хранения данных контейнерного виджета в таблицах библиотеки, переопределения доступа к ресурсам на таблицу с mime-данными библиотеки, а также принудительный режим простой ссылки для всех контейнерных виджетов.
На основе класса библиотечного виджета (VCA::LWidget) был сформирован абстрактный класс терминального виджета (VCA::PrWidget). А уже на его основе сформированы реализации примитивов базовых виджетов, которые и сформировали библиотеку базовых виджетов, создаваемую модулем при инициализации. Значения свойств базовых виджетов, также, могут сохраняться в БД (таблицы библиотеки виджетов), формируя нужные шаблоны. Кроме того, базовая библиотека примитивов может доопределяться расширенными примитивами из модулей интерфейсов представления, которым базовых недостаточно. Но в этом случае нужно учитывать, что подобные действие - путь к несовместимости между модулями интерфейсов представления!
Реализация базовых функций среды разработки пользовательского интерфейса в модуле представления UI.Vision
Интерфейс разработки пользовательских интерфейсов, модуля, основан на MDI(Multi Document Interface) интерфейсе. Данный подход позволяет одновременно редактировать несколько кадров различных размеров. Использованы следующие механизмы управления разработкой: панели инструментов, пункты меню и контекстное меню. Большинство действий дублируются в разных механизмах, что позволяет быстро найти инструмент предпочитаемым способом. Навигационные интерфейсы реализованы присоединяемыми окнами. Конфигурация панелей инструментов и присоединяемых окон сохраняется при выходе и восстанавливается при старте, что позволяет настраивать интерфейс под себя.
Одним из элементом пользовательского интерфейса, реализованным как присоединяемое окно, является навигатор библиотек виджетов. С помощью навигатора можно быстро найти нужный виджет или библиотеку и проделать над ними необходимые операции. Реализованы операции: добавления, удаления, настройки виджетов и библиотек, а также визуального редактирования виджетов.
Для удобного управления свойствами виджетов/кадров реализован инспектор атрибутов(свойств) виджетов. Инспектор атрибутов реализован как присоединяемое окно, которое активируется при выборе кадра или виджета. Окно инспектора атрибутов можно удобно расположить на виду, пришвартовав к одной из сторон рабочего окна. Инспектором атрибутов реализована поддержка групповой конфигурации нескольких виджетов, а также группирование однотипных свойств.
Для визуального редактирования кадров реализована первичная поддержка редактирования виджетов и кадров. Уже сейчас редактор позволяет редактировать кадры, основанные на примитиве "Box" и полноценно отображать примитив текстового поля "Text". В редакторе кадров реализованы функции:
- выделение виджета и группы виджетов на кадре;
- перетаскивание выделенных виджетов по кадру;
- изменение размеров выделенных виджетов на кадре;
- редактирование свойств выделенных виджетов;
- выравнивание и управление уровнями отображения выделенных виджетов.
Вид окна разработки приведён на рис. 8. На рисунке можно видеть: панели инструментов, навигатор виджетов, инспектор атрибутов, окно редактирования кадра и строка статуса.
Рис.8 Окно разработки модуля UI.Vision
Для настройки объектов виджетов и их библиотек разработаны два диалога, диалог настройки виджета (рис.9) и диалог настройки библиотеки виджетов (рис.10). Диалог настройки библиотеки позволяет установить основные свойства и поместить mime-данные в БД, для последующего использования в виджетах библиотеки. Диалог настройки виджета позволяет установить: основные свойства виджета, индивидуально установить значения атрибутов и сконфигурировать внутреннюю процедуру вычислений виджета с дополнительными (пользовательскими) свойствами.
Рис.9 Диалог настройки библиотеки виджетов.
Рис.10 Диалог настройки виджета.