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第１０卷第１期
２ ００ ８年３月 辽宁师专学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ
ＶｏＪ．１Ｏ Ｎｏ．１
Ｍａｒ．２ ０ ０ ８
【学术研究】
ＸＭＬ技术与图形化编程技术的结合
韩 冰
（营口职业技术学院，辽宁营口１１５０００）
摘 要：图形化编程技术是编程技术发展的一次革新，代表着未来编程技术的发展方向．它运用形象的图
形作为编程元素，形成一整套简洁易懂的图形化程序开发模式，深得广大控制领域开发人员的喜爱．对图形化
编程技术进行研究具有深远意义．因此详细阐述ＸＭＬ技术与图形化编程技术结合的可行性，研究两者结合的
方式，并详细介绍结合后的诸多优势．
关键词：图形化；ＸＭＬ；分布式控制系统
中图分类号：ＴＰ３９１．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５６８８（２００８）０１—００３２—０３
随着信息时代的飞速发展，对软件的需求量快速增长，因此制作软件的效率也需要不断提高．对于软
件制作人员来说，使用高效的编程技术能够最大限度地节省人力、物力，降低成本，缩短产品开发周期，
抢占市场先机．软件编程技术发展迅速，其重要组成部分——软件开发语言，由古老的机器码，经历了
ＢＡＳＩＣ、Ｃ、Ｃ＋＋等，发展为高级语言；软件的开发环境也由文本式的代码编写，发展为可视化的多种
工具集成的ＩＤＥ开发环境．作为编程技术的一种，图形化编程技术正走在前沿，是集可视化、对象化、
组件化等思想为一体的ＩＤＥ集成开发环境．运用图形化的编程工具，编程人员可以像制作流程图一样，
通过简单地添加和拖动几个图形化编程元素，连接必要的输入输出端，便可生成所需要的程序．图形化编
程技术是软件编程技术发展过程中的一个飞跃，引领着新一代编程技术的发展．ＸＭＬ技术因其具备的多
种特性，正得到越来越广泛的应用，两种技术的融合能体现出各自的优点，从而发挥出更大的作用．将此
技术运用于控制领域分布式控制系统的开发，能将开发人员从繁复的代码中解脱出来，使编程工作更高
效、更方便．因此，对此方面的研究具有很重要的意义．
１ ＸＭＬ技术与图形化编程技术结合的可行性
在应用图形化编程技术的过程中使用ＸＭＬ技术是完全可行的．因为ＸＭＬ文档是结构化的，具有独
特的自描述性，通过它既能实现图形化编程元素的ＸＭＬ表示，又能将其作为编程技术中的通用语言，解
决异构系统的编程，增强程序的复用性ｎ］，即利用ＸＭＬ技术的软件开发语言作为图形化编程的标准接口
语言，类似于微软的Ｄｏｔ Ｎｅｔ技术，使得开发出的图形化程序能够在不同的异构系统中使用．
２ ＸＭＬ技术与图形化编程技术结合的方式
２．１ 图形化编程元素构件的ＸＭＬ描述
借助ＳＶＧ的特点，利用ＸＭＬ文档的自描述性，
可以将图形描述出来，从而方便图形和代码的相互
转换．如可以将加法图形化构件描述为：
＜？ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ＝ １．０ ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝ ｕｔｆ一８ ？＞
＜ａｄｄｅｒ ｎａｍｅ： ａｄｄｅｒ１ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔ＂＞
＜ｉｃｏｎ ｓｏｕｒｃｅ＝ ａｄｄｅｒ．ｉｃｏ＂／＞
＜ｉｎｐｕｔ ｎｕｍ＝…２ ＞
＜ｒｅｃｔ Ｘ： Ｙ＝ Ｓ ｗｉｄｔｈ一 ４０ ｈｅｉｇｈｔ： ４０ ｓｔｙｌｅ＝
＜ｏｕｔｐｕｔ ｎｕｍ： １ ／＞
ｆｉＩｌ：ｇｒｅｅｎ＂／＞
＜／ａｄｄｅｒ＞
２．２ 图形化程序中关系线的ＸＭＬ描述
图形化程序采用图形化的表现方式，但由于连线情况不可预料，因此在连接线路的时候，必然发生连
线的重叠、交叉等现象，如何实现这些情况下程序的可读性是提高图形化编程环境可操作性面临的又一个
重要问题．因此需要设计连线算法，减少重叠和交叉．同时，在交叉的地方进行特殊处理，如两条连线交
叉时，可以将其中一条连线在交叉点处断开，从而使编程人员能够清楚地看出交叉点的交叉情况，或者使
收稿日期：２００８—０２—１０
作者简介：韩冰（１９７６一），女，辽宁营口市人，讲师，主要从事计算机教学教学研究
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韩 冰 ＸＭＬ技术与图形化编程技术的结合 ３３
用类似于绘制电路图时使用的方法都可以形象地展现交叉点处的交叉情况．运用ＸＭＬ技术对每一条连线
进行描述时，可以找出连线中的拐点，利用这些拐点完成对连线的描述．如：
＜？ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ＝ １．０ ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝ ｕｔｆ一８ ？＞ ……
＜ｌｉｎｅ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔｌ ｔ＞
＜ｓｔａｒｔ ｏｂｊ＝ ａｄｄｅｒｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＝ ｉｎｐｕｔｌ ｜＞
＜ｐｏｉｎｔ Ｘ＝ ３０ Ｙ＝ ４０ ｜＞
＜ｐｏｉｎｔ Ｘ＝ ４０ Ｙ＝ ５０ ｜＞
＜ｅｎｄ ｏｂｊ＝ ａｄｄｅｒ２ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＝ ｉｎｐｕｔｌ ｔ＞
＜｜ｌｉｎｅ＞
这种结构便于在编写程序过程中完成接口类型检测和连线中拐点的增减．
２．３ 图形化程序的ＸＭＬ描述
完成图形化程序的描述，能够方便地转换为其他语言的源程序．如利用以上的加法器编写一个加法程
序，实现两个整数相加．程序的ＸＭＬ描述为：
＜？ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ： １．０ ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝ ｕｔｆ一８ ？＞
＜ａｄｄｅｒ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔ＂＞
＜ｏｕｔｐｕｔ ｎｕｍ＝…１｜＞
＜／ａｄｄｅｒ＞
＜ｒｅｓｕｌｔ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔ ＞
＜ｆｅｅｔ Ｘ＝ ５＂ｙ＝～５ ｗｉｄｔｈ： ４０ ｈｅｉｇｈｔ： ４０ ｓｔｙｌｅ＝ ｆｉｌｌ
＜ｒｅｃｔ Ｘ＝ ５ ｙ： ５ ｗｉｄｔｈ＝ ４０ ｈｅｉｇｈｔ＝ ４０ ｓｔｙｌｅ＝
ｆｉｌｌ：ｇｒｅｅ ／＞
＜ｉｃｏｎ ｓｏｕｒｃｅ＝ ａｄｄｅｒ．ｉｃ ｜＞
ｐｕｒｐｌｅ＂／＞
＜ｉｃｏｎ ８０ｕｒｃｅ＝ ｒｅｓｕｌｔ．１ｅｏ ／＞
＜／ｒｅｓｕｌｔ＞
＜ｉｎｐｕｔ ｈｕｍ： ２ ／＞
＜ｖａｌｕｅ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔ＂＞５＜／ｖａｌｕｅ＞
＜ｖａｌｕｅ ｔｙｐｅ＝ ｉｎｔ＂＞７＜／ｖａｌｕｅ＞
图形化编程中对象的抽象包括对象化过程，以及各个对象范畴的划定 ．程序中的运算分为逻辑运算
和数学运算，相应地分为数学运算范畴和关系、逻辑运算范畴，数学运算范畴包括加、减、乘、除等运
算，因此抽象出不同的数学运算图形化编程元素．关系、逻辑运算又抽象出大于、等于、与、或等图形化
编程元素．
对各种对象抽象化、范畴化的过程是实现图形化编程的关键，只有将各种对象很好地抽象出来，并实
现范畴中对象的完毕性，才有可能设计出好的图形化编程工具．如果此过程中出现疏漏，则会造成编程工
具自身先天的缺陷．
３ ＸＭＬ技术与图形化编程技术结合的优势
结合了ＸＭＬ技术的图形化编程技术同时具有图形化编程技术的优点和ＸＭＬ技术的优点，基于此项
技术开发出来的辅助编程工具也同样继承了两种技术的优点．
３．１ 突出的表示能力
３．１．１ 简明达意
图形化程序中的图形化编程元素表现能力突出，远远优于代码．图形包含比字母代码更多的信息，它
独特的表现方式能使编程人员在看到它的瞬间大致了解其作用．看一幅图画比看一段描述性的文字更省时
省力．而且图形化的程序便于从整体上看清程序结构，使编程人员保持思路清晰，了解编程的进展情况．
３．１．２ 多重表示功能
兼具系统ＸＭＬ文本描述表现形式、程序文本表现形式以及程序的图形化表现形式、图形化程序利用
图形化的开发环境，可以表现为图形化编程环境中的程序图形，也可表现为完成后生成的系统ＸＭＬ描
述．另外，也可以生成其他语言版本的程序代码以及二进制的可执行程序．
３．１．３ 自描述功能
借助ＸＭＬ的自描述性，可以方便地实现图形化程序与ＸＭＬ描述之间的相互转换．由于ＸＭＬ不单单
是文本型的，它所存储的数据是结构化的，通过解析器可以得到结构化的数据，通过编程生成的工程描述
型ＸＭＬ文件，其自身就包含了对程序整体结构的描述，因此具备自描述的功能．通过此特性，编程人员
可以利用各种各样的编辑器来查看程序信息，而不单单依赖原始的开发．
３．２ 易于编辑和进行结构调整
类似于搭积木一样，图形化程序易于进行程序中时序结构的调整．同时，由于ＸＭＬ文档的自描述
性，能够使同一程序文件可以通过不同的ＸＭＬ文档与其他语言的转换器，生成不同系统所需要的程序文
件，方便将各个程序段封装起来，实现深层的封装复用，也方便复制等编辑操作，扩大编辑的自由度．由
于利用图形化编程技术编写的程序是图形化的，因此对于图形的操作要比代码方便．移植一个图形化的程
序段比移植一段代码段更容易，图形是直观可视的，封装好的黑箱程序块的接口等信息可以一目了然，而
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３４ 辽宁师专学报 ２００８年第１期
（上接１页）
定理６若Ａ Ｅ ＣＤ，则Ａ Ｅ ＮＤ．
定理７设Ａ Ｅ ＮＤ，则Ａ∈Ｄ ，即Ａ为非奇异Ｈ一矩阵、
３具非零元素链ａ一双对角占优矩阵
为了方便，定义给出，令Ａ ＝∑ ｌ，Ａ，＝∑ ｌ，Ｓ ＝∑ ｌ，Ｓｊ＝∑ ｌ、
定义５设矩阵Ａ，若ｌ ａｌｉａ ，ｌ≥（Ａ Ａ，） （Ｓ Ｓ，）卜 ，ｉ， ∈Ｎ，ｉ≠
，
．
不等号严格成立，则称Ａ为严格
ａ一双对角占优矩阵，记为Ａ∈ＤＤ ；不严格成立，则称Ａ为ａ一双对角占优矩阵，记为Ａ Ｅ ＤＤ；．
定义６ 若Ａ满足条件：（１）Ａ Ｅ ＤＤ：；（２）Ｇ（Ａ）＝｛ｉ Ｅ Ｎ ｌｌ ａｌｌ口 ｌ＞（Ａ Ａ，） （Ｓ ｓ，）卜 ，Ｖ ∈Ｎ，ｉ≠ ｝
≠ ；（３）设Ｊ （Ａ）＝｛（ｉ， ）Ｉ ｌａ ｌ＝（Ａ Ａ，） （Ｓ Ｓ，）卜 Ｖ Ｅ Ｎ，ｉ≠ ｝，Ｖ（ｉ，Ｊ）Ｅ Ｊ （Ａ），存在Ａ的非零
元素链
． ，
…ａ ，使得ｉ。：ｉ或ｉ。＝ ，且 。Ｅ Ｇ（Ａ）（此时称有非零元素链连接（ｉ， ）与Ｇ（Ａ）），则称
Ａ为具非零元素链ａ一双对角占优矩阵，记为Ａ Ｅ ＮＤ ．
引理２ 若Ａ Ｅ ＤＤ ，则Ａ∈Ｄ ，即Ａ为非奇异Ｈ一矩阵．
定理８ （１）若Ａ Ｅ ＤＤ ，则Ａ Ｅ ＮＤ ；（２）若Ａ Ｅ ＮＤ ，则ａ ≠０，Ｖ ｉ Ｅ Ｎ．
证明：当Ａ∈ＤＤ 时，显然Ａ Ｅ ＤＤ；，且Ｇ（Ａ）＝｛１，２，…， ｝，所以Ｇ（Ａ）三 ，于是Ａ
满足定义６的３个条件，所以Ａ Ｅ ＮＤ。，（１）得证．
当Ａ Ｅ ＮＤ 时，由Ｇ（Ａ）三 可以直接得出ａ ≠０，Ｖ ｉ Ｅ Ｎ，（２）得证．
定理９设Ａ为具非零元素链ａ一对角占优矩阵，则Ａ Ｅ ＮＤ ．
定理１Ｏ设Ａ Ｅ ＮＤ ，则Ａ∈Ｄ ，即Ａ为非奇异Ｈ一矩阵．
４拟具非零元素链对角占优矩阵
定义７设矩阵Ａ，若存在正对角矩阵Ｄ使得ＡＤＥ ＣＤ，则称Ａ为拟具非零元素链对角占优矩阵，
记为Ａ∈ＱＤ．
引理３若Ａ Ｅ ＣＤ，则ｄｅｔＡ≠０．
定理１１若Ａ∈ＱＤ，则ｄｅｔＡ≠０．
证明：因为Ａ∈ＱＤ，所以存在正对角矩阵Ｄ，使得ＡＤ∈ＣＤ，于是由引理３得ｄｅｔ（ＡＤ）＝ｄｅ ・ｄｅｔＤ＝／＝
０，从而ｄｅｔＡ≠０．
定理１２若Ａ＝（ｃｚ ，）Ｅ Ｒ 且Ａ Ｅ ＱＤ，则当ａ ＞０（ｉ＝１，２，…， ）时，Ｒｅ （Ａ）＞０；当
ａ ＜０（ｉ＝１，２，…， ）时，Ｒｅ （Ａ）＜０．
定理１３若Ａ＝（ａ ）Ｅ Ｒ 且Ａ Ｅ ＱＤ，则Ａ的实部为正、负数的特征值个数与ａ （ｉ＝１，２，
…
，
）中正、负数的个数是相同的．
参考文献：
［１］游兆永．非奇Ｍ一矩阵［Ｍ］．武汉：华中工学院，１９８１．
［２］程云鹏．矩阵论（第二版）［Ｍ］．西安：西北工业大学出版社，２０００．３７８—３８４．
［３］李耀堂，游兆永．具非零元素链二重几何平均对角占优矩阵［Ｊ］．数学研究与评论，１９９１，（２）：４５８—４６２．
［４］李庆春．广义严格对角占优矩阵的判定［Ｊ］．高等学校数学学报，１９９９，（１）：８７—９２．
［５］游兆永，李磊胡．共轭广义对角占优矩阵的特征值分布［Ｊ］．数学研究与评论，１９８９，９（２）：３０９—３１０．
［６］李阳，宋岱才，路永洁． 一双对角占优与非奇Ｈ一矩阵的判定［Ｊ］．合肥工业大学学报（自然科学版），
２００５，２８（１２）：１６２４—１６２６．
［７］李阳．非奇Ｈ一矩阵的简洁判据［Ｊ］．辽宁石油化工大学学报，２００５，２５（３）：９０—９３．（责任编辑张跃辉，于海）
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