OpenSCADAWiki: Doc/VCA/part6/part1 ...

6.1 Виджеты и их библиотеки

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 основы графического редактирования элементов 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.4.11.1) 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". Экземпляр этой таблицы создаётся в каждой БД где хранятся данные этого модуля с перечнем библиотек, содержащихся в конкретно взятой БД. В состав таблиц, принадлежащих библиотеке виджетов, входят следующие:

• {DB_TBL} — Таблица с виджетами, принадлежащими библиотеке структура "LibWigets".
• {DB_TBL}_io — Таблица с рабочими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов структура "LibWidgetIO".
• {DB_TBL}_uio — Таблица с пользовательскими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов структура "LibWidgetUserIO".
• {DB_TBL}_incl — Таблица с перечнем вложенных виджетов в виджеты-контейнеры данной библиотеки структура "LibWidgetIncl".
• {DB_TBL}_mime — Таблица с ресурсами библиотеки и её виджетов структура "LibWidgetMime".

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 — механизм 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 (раздел 4.5).
• 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 функциями которого является содержание библиотечных виджетов, хранение и загрузка их с БД, предоставление доступа к ресурсам (Mime-данные), а также контроль 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 формируют 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

Среда разработки пользовательских интерфейсов модуля основана 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. 6.1.1, где можно видеть: панели инструментов, навигатор виджетов, инспектор атрибутов, окно редактирования кадра и строка статуса.

Рис.6.1.1 Окно разработки модуля UI.Vision

Для настройки объектов виджетов и их библиотек разработаны два диалога, диалог настройки виджета (рис.6.1.2) и диалог настройки библиотеки виджетов (рис.6.1.3). 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.6.1.2 Диалог настройки библиотеки виджетов.

Рис.6.1.3 Диалог настройки виджета.