白 勇

（重慶電力高等?？茖W(xué)校，重慶 400053）

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

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

為解決這個問題，本文提出了一種基于.NET的VBScript集成開發(fā)環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)及主要功能的設(shè)計思路，并使用.NET平臺的C#語言實現(xiàn)了該集成開發(fā)環(huán)境。該課題具有十分重要的實際應(yīng)用價值和廣闊的市場前景。

1 Microsoft Script Control 概述

在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用程序中，腳本語言（Javascript，VBScript等）扮演著非常重要的角色，并被越來越多的程序員以及普通用戶認(rèn)識、掌握。腳本語言通過解釋器，邊解釋邊運行，擁有大型編程語言（C++，C#，Java等）所不具有的方便靈活的特性，使用腳本語言進(jìn)行開發(fā)，一方面可以最大限度地擴(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)試的腳本語言，包括Javascript和VBScript兩個枚舉值。

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

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

（4）Error 該屬性返回一個Error類型的錯誤對象，用于程序調(diào)試失敗時獲取錯誤，該屬性為一個只讀屬性。

（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)建的對象至腳本引擎中，以便使用該對象的接口等。

（7）Eval（string Expression）。該接口允許使用者對表達(dá)式求值。該表達(dá)式必須為一個值對象，比如返回結(jié)果為string，int，bool對象的表達(dá)式。而返回非值對象（例如返回一個Excel對象的表達(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)行出錯時被觸發(fā)。

（11）TimeOut。該事件在腳本執(zhí)行超時被觸發(fā)。

2 系統(tǒng)需求分析

在VBScript集成開發(fā)環(huán)境中，需要提供以下功能。

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

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，同時還需要提供錯誤信息提示和超時信息提示功能。對于錯誤信息提示功能來說，需要根據(jù)不同的錯誤，提示詳細(xì)的錯誤信息。

變量提取功能：包括了對用戶輸入代碼的變量檢測功能，將用戶代碼內(nèi)的變量均檢測到，同時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)試過程中用戶對變量值的跟蹤，還需提供變量值的獲取功能。

智能提示功能：包括了對用戶輸入的對象的接口提示，需要顯示該對象的所有方法和屬性，支持用戶通過鼠標(biāo)或者鍵盤來選取或者添加某個方法或?qū)傩?，同時當(dāng)用戶的輸入發(fā)生改變時，該功能需要動態(tài)更新提示信息以使之符合用戶的最新輸入。同時還包括了對用戶輸入的函數(shù)接口提示，當(dāng)用戶輸入一個函數(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：包括了對象和變量的瀏覽功能，以及通過拖拽對象或者變量，自動生成代碼功能等。

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

基于上面的分析可知，VBScript集成開發(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，用于持久化存儲用戶在集成開發(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控件來進(jìn)行代碼調(diào)試。在使用之前，需要先對控件進(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言以及是否使用安全運行模式這兩個參數(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，程序會新建一個Microsoft Script Control對象并對其屬性賦初值；當(dāng)重復(fù)調(diào)用該接口時，程序會令原先的Microsoft Script Control對象執(zhí)行Reset（）方法，并重新賦初值。這樣可以使得整個程序在運行期間，只創(chuàng)建一個Microsoft Script Control對象，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，程序首先會脫離編輯狀態(tài)，然后調(diào)用封裝的ScriptEngine方法來創(chuàng)建或重置Microsoft Script Control對象；然后程序?qū)⒁来巫x入每一個代碼單元格內(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)前一個單元格內(nèi)的代碼執(zhí)行完畢時，后面一個單元格內(nèi)的代碼會被讀入并執(zhí)行；當(dāng)所有代碼單元格都被執(zhí)行過時，此時調(diào)試完成，程序結(jié)束調(diào)試任務(wù)；當(dāng)調(diào)試中出現(xiàn)錯誤時，調(diào)試會中止執(zhí)行。

整體調(diào)試偽代碼如下：

5 變量檢測與類型確定

當(dāng)用戶離開代碼編輯狀態(tài)，或者改變單元格時，變量探測器會啟動。首先，它通過換行符將一個單元格內(nèi)的代碼分割成若干個語句，然后逐語句分析，當(dāng)該句由”Dim”，“Set”開頭，含有等號，或者是foreach循環(huán)語句時，變量探測器會根據(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)變量探測器探測到變量后，將嘗試獲取該變量的值或類型。這是通過對等號右邊的語句進(jìn)行語法分析得到的［5-6］，包括以下幾種情況。

（1）右側(cè)為CreateObject語句。這種情況下，首先截取右側(cè)語句，獲取CreateObject語句傳入的參數(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泛型變量，因此可以將其Value留空，待調(diào)試時，通過調(diào)試控件的Eval方法來獲得該變量值。

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

若表達(dá)式中有雙引號，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)式中含有點號，則該變量為浮點型；

否則，該變量為整型。

圖2 變量探測與類型確定流程圖

（3）右側(cè)為變量。此時左側(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，然后在該對象的類型定義文件中，以右側(cè)變量的類型為入口，逐級查找方法或?qū)傩缘姆祷刂担罱K確定左側(cè)變量的類型。例如，有如下語句：

Set worksheets1 = xlsName1.Workbooks.Add.Sheets

則判定步驟如下：首先通過前面的語法分析，得知右側(cè)變量的類型為Excel Application；然后打開文件，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)如何探測到變量，以及變量類型的確定。而對于基本數(shù)據(jù)類型來說，其值的獲取與顯示，對于調(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。

在變量探測器探測到變量并確定類型后，它會將變量存入一個Dictionary中，格式如下 ：

Dictionary> variables>

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

object obj = scriptEngine.Eval（varName）;

執(zhí)行該方法后，變量varName的值會被存儲至obj對象中。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。

最終實現(xiàn)的系統(tǒng)可以對VBScript代碼提供編輯、調(diào)試、保存和導(dǎo)出功能，整個系統(tǒng)魯棒性佳，具有重要的實用價值。

7 結(jié)論

本文首先對相關(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集成開發(fā)環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)和主要功能的設(shè)計思路，并給出實現(xiàn)方案。該系統(tǒng)彌補(bǔ)了現(xiàn)有集成開發(fā)環(huán)境對腳本語言支持的不足，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的市場前景。

［1］ 陳立平，劉媛杰，王志勇.結(jié)合Script Control組件實現(xiàn)GIS應(yīng)用的二次開發(fā)功能［J］ . 塔里木大學(xué)學(xué)報，2007，（2）：43-44，59.

［2］ 劉日仙，袁利永. Script Control在VB自動閱卷系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］ .計算機(jī)時代，2010，（9）： 45-47.

［3］ Zhao Jialing，Jiao Weifeng，Sheng Wenwen . Examination system based on script engine technology［C］ //2009 International Conference on Computational Intelligence and Natural Computing.Wuhan:IEEE，2009.

［4］ Yuan NH, Xue YX, Gao A. Interactive distant skill training based on remote control technology［C］ // Proceedings of the 2007 1st International Symposium on Information Technologies and Applications in Education. Kunming : IEEE，2007.

［5］ 范忠鋒，劉堅.用詞/語法分析器生成器實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的輸入［J］ .計算機(jī)應(yīng)用. 2002，（1）： 39-41.

［6］ 溫敬和.LR分析法在詞法分析器自動構(gòu)造中的應(yīng)用［J］ .計算機(jī)工程，2001，（7）： 188-190.