白 勇

（重慶電力高等?？茖W(xué)校，重慶 400053）

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來(lái)越多地參與到經(jīng)濟(jì)建設(shè)和家庭生活當(dāng)中來(lái)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求也越來(lái)越大。社會(huì)不但需要大量的專業(yè)化定制軟件來(lái)滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，同時(shí)對(duì)于軟件行業(yè)人員來(lái)講，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）的易用性、功能強(qiáng)大性和安全性，直接關(guān)系到軟件開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量，因此，擁有高質(zhì)量的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是必須的。

但是我們需要看到，在大型商業(yè)化集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，對(duì)腳本類語(yǔ)言的支持不足。有的雖然可以編輯和調(diào)試VBScript等腳本類語(yǔ)言，但并未提供與其他編譯運(yùn)行語(yǔ)言類似的代碼智能提示功能，甚至調(diào)試期間不能斷點(diǎn)執(zhí)行，也不能動(dòng)態(tài)地獲得變量值，這在網(wǎng)頁(yè)和COM類應(yīng)用中大量使用腳本語(yǔ)言的現(xiàn)狀下，令腳本語(yǔ)言開(kāi)發(fā)者感到十分不便。因此，我們需要一種專門針對(duì)于腳本語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。

為解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出了一種基于.NET的VBScript集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)及主要功能的設(shè)計(jì)思路，并使用.NET平臺(tái)的C#語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了該集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。該課題具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

1 Microsoft Script Control 概述

在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用程序中，腳本語(yǔ)言（Javascript，VBScript等）扮演著非常重要的角色，并被越來(lái)越多的程序員以及普通用戶認(rèn)識(shí)、掌握。腳本語(yǔ)言通過(guò)解釋器，邊解釋邊運(yùn)行，擁有大型編程語(yǔ)言（C++，C#，Java等）所不具有的方便靈活的特性，使用腳本語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，一方面可以最大限度地?cái)U(kuò)展程序的應(yīng)用范圍，另一方面也方便程序員利用現(xiàn)有腳本提供的一些特別的功能（如正則表達(dá)式等），十分有用［1］。

Microsoft Script Control控件是由美國(guó)微軟公司推出的一款可調(diào)試Javascript與VBScript腳本的控件，它內(nèi)建了完備的COM接口，包括IActiveScriptSite接口和IActiveScriptSiteWindow接口等，并針對(duì)Active Scripting功能提供了面向?qū)ο蠼涌冢?］。使用Microsoft Script Control控件，可以最大限度地利用資源，為腳本代碼提供成熟可靠的調(diào)試環(huán)境。

Microsoft Script Control控件提供的主要接口有以下幾種［3-4］。

（1）Language。該屬性可設(shè)置需要調(diào)試的腳本語(yǔ)言，包括Javascript和VBScript兩個(gè)枚舉值。

（2）Timeout。該屬性可設(shè)置腳本引擎調(diào)試時(shí)的超時(shí)時(shí)間，單位是毫秒。當(dāng)某條腳本語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間超過(guò)該值時(shí)，將觸發(fā)一個(gè)Timeout事件。設(shè)置為-1表示永不超時(shí)。

（3）UseSafeSubset。這是一個(gè)布爾值，用于設(shè)置是否在安全模式下運(yùn)行腳本代碼。安全模式運(yùn)行時(shí)將進(jìn)行代碼檢查，不允許系統(tǒng)級(jí)腳本語(yǔ)句的執(zhí)行。設(shè)置為true時(shí)將在安全模式下運(yùn)行，設(shè)置為false時(shí)表示不在安全模式下運(yùn)行。

（4）Error 該屬性返回一個(gè)Error類型的錯(cuò)誤對(duì)象，用于程序調(diào)試失敗時(shí)獲取錯(cuò)誤，該屬性為一個(gè)只讀屬性。

（5）AddCode（string Code）。該方法允許使用者將腳本代碼添加至腳本引擎中去。被添加的腳本代碼將在稍后被執(zhí)行。

（6）AddObject（string Name，object Object，［Bool AddMembers = False］ ）。該方法允許使用者添加外部的，非本腳本代碼所創(chuàng)建的對(duì)象至腳本引擎中，以便使用該對(duì)象的接口等。

（7）Eval（string Expression）。該接口允許使用者對(duì)表達(dá)式求值。該表達(dá)式必須為一個(gè)值對(duì)象，比如返回結(jié)果為string，int，bool對(duì)象的表達(dá)式。而返回非值對(duì)象（例如返回一個(gè)Excel對(duì)象的表達(dá)式）則不可以使用該接口獲得其值。

（8）ExecuteStatement（string Statement）。該接口允許使用者執(zhí)行腳本語(yǔ)句。

（9）Reset（）。該方法可以將腳本引擎的所有屬性設(shè)為默認(rèn)值，丟棄所有的對(duì)象和代碼，并將state屬性置為0。

（10）Error。該事件在腳本執(zhí)行出錯(cuò)時(shí)被觸發(fā)。

（11）TimeOut。該事件在腳本執(zhí)行超時(shí)被觸發(fā)。

2 系統(tǒng)需求分析

在VBScript集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，需要提供以下功能。

文件操作功能：包括了項(xiàng)目文件的新建、打開(kāi)與保存，以及防止文件因未保存而丟失信息的自動(dòng)存檔功能。

代碼編輯功能：包括了代碼的錄入、修改和刪除，復(fù)制、粘貼和剪切，操作的撤銷和重做，以及添加或刪除整行功能。

調(diào)試功能：需要提供代碼調(diào)試的方法，包括整體調(diào)試、單步調(diào)試、繼續(xù)調(diào)試以及停止調(diào)試，同時(shí)還需要提供錯(cuò)誤信息提示和超時(shí)信息提示功能。對(duì)于錯(cuò)誤信息提示功能來(lái)說(shuō)，需要根據(jù)不同的錯(cuò)誤，提示詳細(xì)的錯(cuò)誤信息。

變量提取功能：包括了對(duì)用戶輸入代碼的變量檢測(cè)功能，將用戶代碼內(nèi)的變量均檢測(cè)到，同時(shí)還需提供判定變量類型的變量類型確定功能。最后，為了滿足調(diào)試過(guò)程中用戶對(duì)變量值的跟蹤，還需提供變量值的獲取功能。

智能提示功能：包括了對(duì)用戶輸入的對(duì)象的接口提示，需要顯示該對(duì)象的所有方法和屬性，支持用戶通過(guò)鼠標(biāo)或者鍵盤來(lái)選取或者添加某個(gè)方法或?qū)傩?，同時(shí)當(dāng)用戶的輸入發(fā)生改變時(shí)，該功能需要?jiǎng)討B(tài)更新提示信息以使之符合用戶的最新輸入。同時(shí)還包括了對(duì)用戶輸入的函數(shù)接口提示，當(dāng)用戶輸入一個(gè)函數(shù)名后，需要提示該函數(shù)的形參格式供用戶參考。

其他功能：包括了對(duì)象和變量的瀏覽功能，以及通過(guò)拖拽對(duì)象或者變量，自動(dòng)生成代碼功能等。

在上述功能中，調(diào)試功能和變量提取功能是關(guān)鍵功能。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于上面的分析可知，VBScript集成開(kāi)發(fā)環(huán)境需要提供文件操作、代碼編輯與調(diào)試、變量提取以及智能提示等功能。

在文件操作模塊中，需要定義一種文件格式，用于持久化存儲(chǔ)用戶在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境內(nèi)的編輯內(nèi)容。該文件選用XML格式。

系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

4 代碼調(diào)試

調(diào)試功能是集成開(kāi)發(fā)環(huán)境所必不可少的功能，也是其核心功能之一。我們使用Microsoft Script Control控件來(lái)進(jìn)行代碼調(diào)試。在使用之前，需要先對(duì)控件進(jìn)行封裝。封裝后的接口如下：

public static ScriptEngine（ScriptLanguage language，bool UseSafeSubset）;

這里主要封裝了代碼語(yǔ)言以及是否使用安全運(yùn)行模式這兩個(gè)參數(shù)。封裝后的方法使用了單例模式，當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)用該接口時(shí)，程序會(huì)新建一個(gè)Microsoft Script Control對(duì)象并對(duì)其屬性賦初值；當(dāng)重復(fù)調(diào)用該接口時(shí)，程序會(huì)令原先的Microsoft Script Control對(duì)象執(zhí)行Reset（）方法，并重新賦初值。這樣可以使得整個(gè)程序在運(yùn)行期間，只創(chuàng)建一個(gè)Microsoft Script Control對(duì)象，有效保證了一致性，并節(jié)省了系統(tǒng)資源。

當(dāng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，程序首先會(huì)脫離編輯狀態(tài)，然后調(diào)用封裝的ScriptEngine方法來(lái)創(chuàng)建或重置Microsoft Script Control對(duì)象；然后程序?qū)⒁来巫x入每一個(gè)代碼單元格內(nèi)的代碼，使用AddObject接口將腳本代碼傳遞給調(diào)試引擎并執(zhí)行之。當(dāng)前一個(gè)單元格內(nèi)的代碼執(zhí)行完畢時(shí)，后面一個(gè)單元格內(nèi)的代碼會(huì)被讀入并執(zhí)行；當(dāng)所有代碼單元格都被執(zhí)行過(guò)時(shí)，此時(shí)調(diào)試完成，程序結(jié)束調(diào)試任務(wù)；當(dāng)調(diào)試中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，調(diào)試會(huì)中止執(zhí)行。

整體調(diào)試偽代碼如下：

5 變量檢測(cè)與類型確定

當(dāng)用戶離開(kāi)代碼編輯狀態(tài)，或者改變單元格時(shí)，變量探測(cè)器會(huì)啟動(dòng)。首先，它通過(guò)換行符將一個(gè)單元格內(nèi)的代碼分割成若干個(gè)語(yǔ)句，然后逐語(yǔ)句分析，當(dāng)該句由”Dim”，“Set”開(kāi)頭，含有等號(hào)，或者是foreach循環(huán)語(yǔ)句時(shí)，變量探測(cè)器會(huì)根據(jù)不同情況進(jìn)行具體分析，嘗試獲取變量，總體流程圖如圖2所示。

當(dāng)變量探測(cè)器探測(cè)到變量后，將嘗試獲取該變量的值或類型。這是通過(guò)對(duì)等號(hào)右邊的語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)法分析得到的［5-6］，包括以下幾種情況。

（1）右側(cè)為CreateObject語(yǔ)句。這種情況下，首先截取右側(cè)語(yǔ)句，獲取CreateObject語(yǔ)句傳入的參數(shù)。根據(jù)該參數(shù)的名稱，讀取相應(yīng)的類型定義文件，則該對(duì)象的Entrance元素的name屬性值即為該變量的類型。

（2）右側(cè)為表達(dá)式。這種情況下，可以確定該變量為一個(gè)泛型變量，因此可以將其Value留空，待調(diào)試時(shí)，通過(guò)調(diào)試控件的Eval方法來(lái)獲得該變量值。

當(dāng)代碼識(shí)別出該變量為表達(dá)式后，還需要確定變量的類型。類型一共有4種：整型、浮點(diǎn)型、布爾型以及字符型。系統(tǒng)根據(jù)如下規(guī)則來(lái)確定變量類型：

若表達(dá)式中有雙引號(hào)，則該變量為字符型；

若表達(dá)式為”true”或者”false”，則該變量為布爾型；

若表達(dá)式中含有點(diǎn)號(hào)，則該變量為浮點(diǎn)型；

否則，該變量為整型。

圖2 變量探測(cè)與類型確定流程圖

（3）右側(cè)為變量。此時(shí)左側(cè)與右側(cè)變量類型相同，將右側(cè)變量類型賦給左側(cè)變量即可。

（4）右側(cè)為變量的子方法或子屬性。這種情況下，需要先獲得右側(cè)變量的類型，然后在該對(duì)象的類型定義文件中，以右側(cè)變量的類型為入口，逐級(jí)查找方法或?qū)傩缘姆祷刂?，最終確定左側(cè)變量的類型。例如，有如下語(yǔ)句：

Set worksheets1 = xlsName1.Workbooks.Add.Sheets

則判定步驟如下：首先通過(guò)前面的語(yǔ)法分析，得知右側(cè)變量的類型為Excel Application；然后打開(kāi)文件，先查詢Entrance元素，然后跳轉(zhuǎn)到ApplicationClass元素；接著在ApplicationClass元素中搜索Workbooks屬性，得知其返回類型為Workbooks；這時(shí)跳轉(zhuǎn)到Workbooks元素，查找到Add方法的返回值為Workbook；最后跳轉(zhuǎn)至Workbook元素，判定其Sheets屬性返回值為Worksheets。則最終可確定worksheets1的類型為Worksheets。

6 變量值的獲取

在上一小節(jié)中，我們討論了系統(tǒng)如何探測(cè)到變量，以及變量類型的確定。而對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，其值的獲取與顯示，對(duì)于調(diào)試程序也擁有重要意義，本小節(jié)討論基本數(shù)據(jù)類型值的獲取。

在變量探測(cè)器探測(cè)到變量并確定類型后，它會(huì)將變量存入一個(gè)Dictionary中，格式如下 ：

Dictionary> variables>

其中l(wèi)ineIndex存儲(chǔ)了單元格的行號(hào)，而后面的Vector則存儲(chǔ)了該單元格內(nèi)代碼的變量信息。當(dāng)用戶調(diào)試程序時(shí)，每當(dāng)一個(gè)單元格的代碼成功執(zhí)行，系統(tǒng)會(huì)去該Dictionary中讀取該行的變量列表。對(duì)于列表中的每一個(gè)變量，若其類型為基本數(shù)據(jù)類型，則會(huì)通過(guò)Microsoft Script Control控件提供的Eval方法來(lái)獲取其變量值，方法如下：

object obj = scriptEngine.Eval（varName）;

執(zhí)行該方法后，變量varName的值會(huì)被存儲(chǔ)至obj對(duì)象中。至此，我們已獲得了該變量的值，然后將其更新至變量列表即可。

系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)的界面如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)界面圖

系統(tǒng)界面的最上方為標(biāo)題欄，接下來(lái)為菜單欄和工具欄。下方的主要部分為代碼編輯區(qū)，右側(cè)為對(duì)象瀏覽器和變量瀏覽器，彈出的窗體為智能提示窗體。

最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)可以對(duì)VBScript代碼提供編輯、調(diào)試、保存和導(dǎo)出功能，整個(gè)系統(tǒng)魯棒性佳，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

7 結(jié)論

本文首先對(duì)相關(guān)技術(shù)和理論進(jìn)行了介紹，然后提出了一種基于.NET的VBScript集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)和主要功能的設(shè)計(jì)思路，并給出實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)彌補(bǔ)了現(xiàn)有集成開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)腳本語(yǔ)言支持的不足，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。

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