本發(fā)明涉及桌面客戶端的工具插件的開(kāi)發(fā)方法，特別是涉及一種基于工具集的桌面端插件框架及實(shí)現(xiàn)方法，開(kāi)發(fā)者在該模式下遵循插件開(kāi)發(fā)規(guī)范，基于開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的基礎(chǔ)二次開(kāi)發(fā)庫(kù)，即可快速擴(kuò)展所需桌面端工具插件，并發(fā)布為通用的云服務(wù)。

背景技術(shù)：

云計(jì)算是虛擬化、效用計(jì)算、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)等概念混合演進(jìn)及躍升的結(jié)果，云計(jì)算時(shí)代是必然趨勢(shì)，“云服務(wù)”作為一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于信息領(lǐng)域。云計(jì)算技術(shù)將連接到互聯(lián)網(wǎng)的PC、數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、甚至包括昂貴的科學(xué)儀器連接到一起，并將空閑計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間等利用起來(lái)。用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)云計(jì)算平臺(tái)獲得需要的信息服務(wù)，而不必考慮提供這些信息服務(wù)的具體的硬件設(shè)施、操作系統(tǒng)等支持環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了廣泛的多源異構(gòu)信息資源的充分共享。隨著云計(jì)算理念的提出及深化，軟件應(yīng)用終端向著微型化、移動(dòng)化方向發(fā)展，同時(shí)服務(wù)器端向著基于跨平臺(tái)的、面向服務(wù)的產(chǎn)品體系及架構(gòu)并支持小型機(jī)、大型機(jī)、集群等應(yīng)用的巨型化方向發(fā)展。

傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)模式偏向于定制開(kāi)發(fā)，功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用對(duì)象一一對(duì)應(yīng)。開(kāi)發(fā)的應(yīng)用只為滿足某一特定對(duì)象的使用，不具備通用性，耦合性很強(qiáng)。功能之間并未相互獨(dú)立，代碼冗余，復(fù)用率也不高。對(duì)當(dāng)新應(yīng)用與舊應(yīng)用有一定的相似度時(shí)，最常采用的方法就是基于已有應(yīng)用進(jìn)行修改，或者直接將代碼拷貝、調(diào)試、修改，由此帶來(lái)了應(yīng)用工程越來(lái)越大、Bug越來(lái)越多、軟件開(kāi)發(fā)效率極度低下，開(kāi)發(fā)出的軟件往往存在很多不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題。因此，在傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，體現(xiàn)了傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式下存在開(kāi)發(fā)復(fù)雜、耦合性強(qiáng)、復(fù)用性差、成本高、效率低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于工具集的桌面端插件框架及實(shí)現(xiàn)方法，本發(fā)明采用的“框架+插件”的開(kāi)發(fā)模式具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易、低耦合、高復(fù)用、高效率等特性。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明一種基于工具集的桌面端插件框架，其不同之處在于：其包括以下模塊：

宿主程序模塊：宿主程序是整個(gè)插件開(kāi)發(fā)框架運(yùn)行的入口，它通過(guò)插件引擎加載插件對(duì)象，并將插件對(duì)象以用戶界面（UI）的形式來(lái)展示，以及負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)這些插件對(duì)象與界面控件間的交互；

第三方界面庫(kù)模塊(Dxp)：第三方界面庫(kù)提供界面控件對(duì)象，被宿主程序調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)與插件對(duì)象間的交互；

插件引擎模塊：插件引擎負(fù)責(zé)解析插件程序集，提取插件程序集中的插件類型信息，并提交給宿主程序生成對(duì)應(yīng)的界面對(duì)象；插件引擎提供一種通訊契約，即插件接口；插件程序集如果實(shí)現(xiàn)了上述插件接口，就能被插件引擎認(rèn)可為合格的插件；插件引擎提供一個(gè)插件容器(PluginContainer)，負(fù)責(zé)管理插件的加載、卸載狀態(tài)控制；插件引擎提供一個(gè)運(yùn)行框架(Application)，負(fù)責(zé)管理插件引擎運(yùn)行狀態(tài)、與插件程序集間的交互以及與地圖數(shù)據(jù)（MapDocument）交互。

所述插件容器(PluginContainer)通過(guò)從插件程序集(Plugin….dll)中獲取插件對(duì)象，分別裝入對(duì)應(yīng)的插件容器(PluginContainer)中，實(shí)現(xiàn)插件的加載；從插件容器(PluginContainer)中刪除插件對(duì)象，實(shí)現(xiàn)插件的卸載；

插件程序集模塊：實(shí)現(xiàn)了插件引擎定義的插件契約的應(yīng)用程序集，是基于.NET框架的應(yīng)用功能的主體實(shí)現(xiàn)。

以上方案中，所述宿主程序模塊負(fù)責(zé)了界面的解析、加載、運(yùn)行、保存過(guò)程，其啟動(dòng)過(guò)程必須滿足用戶的配置性和嵌入性需求，宿主程序的啟動(dòng)、關(guān)閉過(guò)程大概分為如下幾個(gè)步驟：

步驟301：加載內(nèi)部Application.xml文件，根據(jù)XML初始化系統(tǒng)屬性，并且加載歡迎屏（如果存在歡迎屏則加載，否則不加載）；

步驟302： 判斷是否存在配置文件（exe.config文件），如果不存在，則將Application.xml的內(nèi)容賦值給新文檔RealDoc，否則將配置文件exe.config的內(nèi)容賦值給新文檔RealDoc；

步驟303：根據(jù)新文檔來(lái)修訂系統(tǒng)屬性、創(chuàng)建插件對(duì)象、創(chuàng)建界面、發(fā)送事件；

步驟304：宿主程序啟動(dòng)完成（如果前面加載了歡迎屏，關(guān)閉歡迎屏）；

步驟305：宿主程序關(guān)閉，宿主程序需要保存用戶界面以備下次啟動(dòng)應(yīng)用程序，它將會(huì)保存用戶當(dāng)前的所有設(shè)置，待下次啟動(dòng)時(shí)則根據(jù)配置文件初始化為上次保存的界面。

上述方案中，插件的加載包括以下步驟：

步驟501：插件容器(PluginContainer)加載插件程序集(Plugin….dll)。若之前未加載插件，則將插件程序集(Plugin….dll)插入到插件程序集列表末尾；

步驟502：插件容器(PluginContainer)創(chuàng)建所有實(shí)現(xiàn)了IPlugin接口的對(duì)象，并將每個(gè)對(duì)象添加到相應(yīng)的插件詞典中；

步驟503：宿主程序(Apploader.exe)處理PluginAdded事件來(lái)創(chuàng)建界面并發(fā)送PluginLoadedEvent事件 。

上述方案中，所述插件的卸載包括以下步驟：

步驟601：插件容器(PluginContainer)卸載插件程序集(Plugin….dll)，若插件未卸載，則將插件程序集(Plugin….dll)從插件程序集列表中移除；

步驟602：刪除插件容器(PluginContainer)中所有實(shí)現(xiàn)了IPlugin接口的對(duì)象，并將每個(gè)對(duì)象從相應(yīng)的插件詞典中移除；

步驟603：宿主程序處理PluginRemoved事件來(lái)刪除界面并發(fā)送PluginUnLoadedEvent事件。

一種基于工具集的桌面端插件框架的實(shí)現(xiàn)方法，其包括以下步驟：

步驟1）：配置開(kāi)發(fā)環(huán)境。將開(kāi)發(fā)所需的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)者授權(quán)許可文件、開(kāi)發(fā)框架文件等下載到PC端，實(shí)現(xiàn)一鍵部署；

步驟2）：開(kāi)發(fā)/調(diào)試：在遵循插件契約的前提下，用戶按照接口說(shuō)明在配置好的開(kāi)發(fā)環(huán)境中調(diào)用已有的插件，實(shí)現(xiàn)插件接口，并按照用戶的個(gè)性需求編寫(xiě)相應(yīng)的代碼完成整個(gè)插件的開(kāi)發(fā)，生成一個(gè)合格的插件；

步驟3）：測(cè)試：開(kāi)發(fā)者進(jìn)行插件測(cè)試并按照進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的填寫(xiě)，插件測(cè)試通過(guò)后進(jìn)入下一步驟；

步驟4）：發(fā)布：測(cè)試通過(guò)的插件，發(fā)布在插件程序集中，供插件容器加載、運(yùn)行；

步驟5）：提交：插件引擎提取插件程序集中的插件類型信息，并提交給宿主程序生成對(duì)應(yīng)的界面對(duì)象。

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益特點(diǎn)如下：

本發(fā)明采用的“框架+插件”的開(kāi)發(fā)模式具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易、低耦合、高復(fù)用、高效率、通用性高、易遷移、易聚合等特性。

本發(fā)明開(kāi)發(fā)出來(lái)的工具插件具有任意縱生、自由聚合、遷移方便、易于重構(gòu)等特點(diǎn)，全面滿足軟件開(kāi)發(fā)者對(duì)云環(huán)境下軟件開(kāi)發(fā)的新需求。

附圖說(shuō)明

圖1為基于工具集的桌面端插件開(kāi)發(fā)模式；

圖2為桌面端插件的開(kāi)發(fā)中間件示意圖；

圖3為桌面端插件的開(kāi)發(fā)步驟圖

圖4為宿主程序啟動(dòng)、關(guān)閉的流程圖；

圖5為插件的動(dòng)態(tài)加載實(shí)現(xiàn)原理；

圖6為插件的加載步驟；

圖7為插件的卸載步驟，插件的卸載與加載相反；

圖8為插件運(yùn)行框架。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

工具框架又稱插件框架等，讀者可以簡(jiǎn)單理解為在開(kāi)發(fā)GIS桌面應(yīng)用時(shí)，MapGIS已從一開(kāi)始就為開(kāi)發(fā)者準(zhǔn)備好了這一框架，剩下的工作即是基于預(yù)置的工具插件往該框架里添加插件即可，即“框架+插件”開(kāi)發(fā)模式。

工具插件，是一種基于.NET Framework框架，并遵循目標(biāo)框架通訊契約（純接口定義）的應(yīng)用程序集，其在操作系統(tǒng)里表現(xiàn)為“.dll文件”。

工具集是一組工具軟件的集合，包含應(yīng)用工具、插件工具等，即包含.exe文件，也包含.dll文件，每一個(gè)都是綠色小軟件，開(kāi)發(fā)者可以重新提取并通過(guò)聚合等方式制作自己的工具插件。

本發(fā)明一種基于工具集的桌面端插件開(kāi)發(fā)方法，該開(kāi)發(fā)模式提供插件擴(kuò)展框架，開(kāi)發(fā)者在該環(huán)境中遵循插件開(kāi)發(fā)規(guī)范，基于開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的基礎(chǔ)二次開(kāi)發(fā)庫(kù)，即可快速擴(kuò)展所需桌面端插件，并可以發(fā)布為云服務(wù)。

該種開(kāi)發(fā)模式完全按照云的思想構(gòu)建，針對(duì).NET平臺(tái)版本的桌面端，提出了一套通用的桌面端開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，遵循此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)發(fā)桌面工具與工具插件，開(kāi)發(fā)出來(lái)的工具插件可以自由組合、重構(gòu)、聚合等，保證了所開(kāi)發(fā)的平臺(tái)軟件的重構(gòu)、聚合、遷移、縱生的特性。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括第三方界面庫(kù)、宿主程序、插件引擎、插件程序集四大模塊。

上述第三方界面庫(kù)提供界面控件對(duì)象，被宿主程序調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)與插件對(duì)象間的交互；

上述宿主程序是整個(gè)插件開(kāi)發(fā)框架運(yùn)行的入口，它通過(guò)插件引擎加載插件對(duì)象，并將插件對(duì)象以用戶界面（UI）的形式來(lái)展示，以及負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)這些插件對(duì)象與界面控件間的交互；

上述插件引擎負(fù)責(zé)解析插件程序集，提取插件程序集中的插件類型信息，并提交給宿主程序生成對(duì)應(yīng)的界面對(duì)象；

進(jìn)一步地，插件引擎提供一種通訊契約，即插件接口，插件程序集只要實(shí)現(xiàn)了這些接口，就能被插件引擎認(rèn)可為合格的插件；

進(jìn)一步地，插件引擎提供一個(gè)插件容器(PluginContainer)，負(fù)責(zé)管理插件的加載、卸載等狀態(tài)控制；

進(jìn)一步地，插件引擎提供一個(gè)運(yùn)行框架(Application)，負(fù)責(zé)管理插件引擎運(yùn)行狀態(tài)、與插件程序集間的交互以及與地圖數(shù)據(jù)（MapDocument）交互。

上述插件程序集是實(shí)現(xiàn)了插件引擎定義的插件契約的應(yīng)用程序集，是基于.NET框架的應(yīng)用功能的主體實(shí)現(xiàn)。

圖1為基于云計(jì)算的桌面端插件開(kāi)發(fā)模式。

基于云計(jì)算的桌面端插件開(kāi)發(fā)模式，實(shí)質(zhì)是“框架+插件”的開(kāi)發(fā)模式，首先提供功能完備的插件框架（開(kāi)發(fā)環(huán)境），以及預(yù)置一些基礎(chǔ)和專業(yè)領(lǐng)域常用的工具插件，以供開(kāi)發(fā)者靈活調(diào)用、配置。從宏觀上看，桌面端插件開(kāi)發(fā)模式如圖1所示。

圖2為桌面端插件開(kāi)發(fā)中間件示意圖，該中間件提供插件擴(kuò)展框架，開(kāi)發(fā)者在該環(huán)境中遵循插件開(kāi)發(fā)規(guī)范，基于開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的基礎(chǔ)二次開(kāi)發(fā)庫(kù)，即可快速擴(kuò)展所需桌面端插件，并可以發(fā)布為云服務(wù)。開(kāi)發(fā)中間件包括以下模塊：

宿主程序模塊：宿主程序是整個(gè)插件開(kāi)發(fā)框架運(yùn)行的入口，它通過(guò)插件引擎加載插件對(duì)象，并將插件對(duì)象以用戶界面（UI）的形式來(lái)展示，以及負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)這些插件對(duì)象與界面控件間的交互；

第三方界面庫(kù)模塊(Dxp)：第三方界面庫(kù)提供界面控件對(duì)象，被宿主程序調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)與插件對(duì)象間的交互；

插件引擎模塊：插件引擎負(fù)責(zé)解析插件程序集，提取插件程序集中的插件類型信息，并提交給宿主程序生成對(duì)應(yīng)的界面對(duì)象；插件引擎提供一種通訊契約，即插件接口，插件程序集只要實(shí)現(xiàn)了這些接口，就能被插件引擎認(rèn)可為合格的插件；插件引擎提供一個(gè)插件容器(PluginContainer)，負(fù)責(zé)管理插件的加載、卸載等狀態(tài)控制；插件引擎提供一個(gè)運(yùn)行框架(Application)，負(fù)責(zé)管理插件引擎運(yùn)行狀態(tài)、與插件程序集間的交互以及與地圖數(shù)據(jù)（MapDocument）交互。

所述插件容器(PluginContainer)通過(guò)從插件程序集(Plugin….dll)中獲取插件對(duì)象，分別裝入對(duì)應(yīng)的插件容器(PluginContainer)中，實(shí)現(xiàn)插件的加載；從插件容器(PluginContainer)中刪除插件對(duì)象，實(shí)現(xiàn)插件的卸載。

插件程序集模塊：插件程序集是實(shí)現(xiàn)了插件引擎定義的插件契約的應(yīng)用程序集，是基于.NET框架的應(yīng)用功能的主體實(shí)現(xiàn)。

圖3為桌面端插件的開(kāi)發(fā)步驟圖，即圖2插件程序集模塊中的插件的開(kāi)發(fā)步驟。

本技術(shù)方案提供給用戶的開(kāi)發(fā)工具基本是由可定制框架和若干插件組成，同一框架下的插件可以是由不同的開(kāi)發(fā)者提供，因此本開(kāi)發(fā)模式可以基于已有的框架開(kāi)發(fā)各類業(yè)務(wù)插件。

一種基于工具集的桌面端插件框架的實(shí)現(xiàn)或開(kāi)發(fā)方法，其包括以下步驟：

步驟1）：配置開(kāi)發(fā)環(huán)境。將開(kāi)發(fā)所需的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)者授權(quán)許可文件、開(kāi)發(fā)框架文件等下載到PC端，實(shí)現(xiàn)一鍵部署；

步驟2）：開(kāi)發(fā)/調(diào)試：在遵循插件契約的前提下，用戶按照接口說(shuō)明在配置好的開(kāi)發(fā)環(huán)境中調(diào)用已有的插件，實(shí)現(xiàn)插件接口，并按照用戶的個(gè)性需求編寫(xiě)相應(yīng)的代碼完成整個(gè)插件的開(kāi)發(fā)，生成一個(gè)合格的插件；

步驟3）：測(cè)試：開(kāi)發(fā)者進(jìn)行插件測(cè)試并按照進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的填寫(xiě)，插件測(cè)試通過(guò)后進(jìn)入下一步驟；

步驟4）：發(fā)布：測(cè)試通過(guò)的插件，發(fā)布在插件程序集中，供插件容器加載、運(yùn)行；

步驟5）：提交：插件引擎提取插件程序集中的插件類型信息，并提交給宿主程序生成對(duì)應(yīng)的界面對(duì)象。

圖4為宿主程序啟動(dòng)、關(guān)閉的流程圖。

宿主程序負(fù)責(zé)了界面的解析、加載、運(yùn)行、保存過(guò)程，其啟動(dòng)過(guò)程必須滿足用戶的配置性和嵌入性需求，宿主程序的啟動(dòng)、關(guān)閉過(guò)程大概分為如下幾個(gè)步驟：

步驟301：加載內(nèi)部Application.xml文件，根據(jù)XML初始化系統(tǒng)屬性，并且加載歡迎屏（如果存在歡迎屏則加載，否則不加載）；

步驟302： 判斷是否存在配置文件（exe.config文件），如果不存在，則將Application.xml的內(nèi)容賦值給新文檔RealDoc，否則將配置文件exe.config的內(nèi)容賦值給新文檔RealDoc；

步驟303：根據(jù)新文檔來(lái)修訂系統(tǒng)屬性、創(chuàng)建插件對(duì)象、創(chuàng)建界面、發(fā)送事件；

步驟304：宿主程序啟動(dòng)完成（如果前面加載了歡迎屏，關(guān)閉歡迎屏）；

步驟305：宿主程序關(guān)閉，宿主程序需要保存用戶界面以備下次啟動(dòng)應(yīng)用程序，它將會(huì)保存用戶當(dāng)前的所有設(shè)置，待下次啟動(dòng)時(shí)則根據(jù)配置文件初始化為上次保存的界面。

圖5是插件的動(dòng)態(tài)加載實(shí)現(xiàn)原理。

插件的動(dòng)態(tài)加載可以通過(guò).NET Framework的反射機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。反射是動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)類型信息的一種能力，它類似后期綁定，幫助開(kāi)發(fā)人員在程序運(yùn)行時(shí)利用一些信息動(dòng)態(tài)地使用類型。在.NET Framework中，為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)加載，提供了Assembly，Type和Activator等類和相關(guān)方法。

圖6是插件的加載步驟。

步驟501：插件容器(PluginContainer)加載插件程序集(Plugin….dll)。若之前未加載插件，則將插件程序集(Plugin….dll)插入到插件程序集列表末尾；

步驟502：插件容器(PluginContainer)創(chuàng)建所有實(shí)現(xiàn)了IPlugin接口的對(duì)象，并將每個(gè)對(duì)象添加到相應(yīng)的插件詞典中；

步驟503：宿主程序(Apploader.exe)處理PluginAdded事件來(lái)創(chuàng)建界面并發(fā)送PluginLoadedEvent事件 。

圖7是插件的卸載步驟，插件的卸載與加載相反。

步驟601：插件容器(PluginContainer)卸載插件程序集(Plugin….dll)，若插件未卸載，則將插件程序集(Plugin….dll)從插件程序集列表中移除；

步驟602：刪除插件容器(PluginContainer)中所有實(shí)現(xiàn)了IPlugin接口的對(duì)象，并將每個(gè)對(duì)象從相應(yīng)的插件詞典中移除；

步驟603：宿主程序處理PluginRemoved事件來(lái)刪除界面并發(fā)送PluginUnLoadedEvent事件。

圖8是插件運(yùn)行框架(Application)，負(fù)責(zé)管理插件引擎運(yùn)行狀態(tài)和與插件程序集(Plugin….dll)間的交互。