【正文】 據(jù)第二章的論述，我們必須要知道每個(gè)用戶當(dāng)前的光標(biāo)位置，以便確定其將要操作的字符位置。因此，本文在原型實(shí)現(xiàn)中就沒(méi)有實(shí)現(xiàn)單元格內(nèi)部字符級(jí)別的數(shù)據(jù)一致性。而第三層中則是每個(gè)行對(duì)象中的單元格序列。由前兩章所述，我們希望采用操作轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行一致性的控制，那么我們首先需要解決的以下問(wèn)題：? 如何截獲用戶對(duì)應(yīng)用程序的操作，并用面向?qū)ο蟮男问綄⑵浞庋b起來(lái)；? 如何將攜攜帶數(shù)據(jù)的對(duì)象廣播到每個(gè)參與協(xié)同的客戶端；? 如何利用操作轉(zhuǎn)換技術(shù)對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行一致性控制；? 如何將接受到的對(duì)象還原成用戶操作，并在本地程序中重現(xiàn)出來(lái)。但是截獲到的這些事件并不適合于直接廣播到各個(gè)協(xié)同客戶端。另外，由于采用操作轉(zhuǎn)換技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)一致性，這些底層的，離散的操作必須要被解析成能被操作轉(zhuǎn)換技術(shù)識(shí)別的上層操作，而這也決定了我們將所有用戶操作進(jìn)行廣播是不切實(shí)際的。例如在 Excel 中，用戶為一個(gè)工作簿添加一個(gè)工作表，修改一個(gè)單元格中的文字，插入一個(gè)圖形等就是有效操作；而諸如改變表格的寬度高度，更改工具欄顯示狀態(tài)等操作極為非有效操作。那么接下來(lái)我們要首先解決的就是如何利用有效操作和操作轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性控制。這也就意味著這種應(yīng)用程序級(jí)別的一?致性控制方法的復(fù)雜程度是令人無(wú)法接受的。元操作只有三種：Insert，Delete 和 Update。這種定義和實(shí)現(xiàn)方式就為我們將數(shù)據(jù)一致性操作和特定應(yīng)用程序進(jìn)行解耦提供了可能?；谕该鬟m配方法的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同軟件第 23 頁(yè) 共 65 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 截獲用戶對(duì)特定應(yīng)用程序的輸入 概述由上文所述，我們通過(guò)定義有效操作來(lái)封裝和過(guò)濾用戶與應(yīng)用程序的交互事件，那么如何截獲用戶對(duì)應(yīng)用程序的輸入就成了我們首先要解決的問(wèn)題。 應(yīng)用程序級(jí)截獲Excel 所提供的可相應(yīng)的事件大致可以分為以下 3 組：? Application 事件；? Workbook 事件；? Worksheet 事件。WorkbookEvents::SheetChange 事件：當(dāng)一個(gè)工作表中的某個(gè)單元格內(nèi)容被更改時(shí)，該事件被觸發(fā)。該事件本身并不對(duì)文檔數(shù)據(jù)進(jìn)行變化，即并不會(huì)由該事件生成一個(gè)有效操作，但該事件為我們標(biāo)明了當(dāng)前被選中單元格這一重要信息，對(duì)于我們更改單元格屬性等操作有。WorkbookEvents::SheetSelectionChange 事件：當(dāng)工作表中被選中單元格發(fā)生改變是，該事件被觸發(fā)。從事件內(nèi)容上看，我們所感興趣的主要是Workbook 事件和 Worksheet 事件，它們提供了對(duì)工作表操作的直接響應(yīng)，即直接針對(duì)數(shù)據(jù)的變化。本文選用 Microsoft Excel 作為研究載體，經(jīng)過(guò)對(duì) Excel 文檔對(duì)象模型的研究，我們發(fā)現(xiàn)，Exce 對(duì)于截獲用戶輸入提供了一系列的事件供開(kāi)發(fā)者響應(yīng)，但距離截獲所有用戶輸入還有一段距離。至此，我們對(duì)用戶的操作進(jìn)行了封裝和過(guò)濾，并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行抽象以實(shí)現(xiàn)模塊間的松耦合，接下來(lái)我們要解決的問(wèn)題有以下幾個(gè)：? 為特定應(yīng)用程序定義有效操作；? 將上述有效操作轉(zhuǎn)化為元操作；? 對(duì)元操作進(jìn)行操作轉(zhuǎn)換；? 將經(jīng)過(guò)一致性控制的操作在用戶處重現(xiàn)。eonl需要說(shuō)明的是，在操作轉(zhuǎn)換技術(shù)中，數(shù)據(jù)一致性控制并不依賴于某種特定的對(duì)象類型，因而上述三種元操作是通用的和一般的，即他們與所操作對(duì)象的類別無(wú)關(guān)。為了解決這一問(wèn)題，我們需要對(duì)有效操作進(jìn)行合理的抽象和提升。有效操作作為帶有強(qiáng)烈語(yǔ)義信息的對(duì)象，其數(shù)量是相當(dāng)巨大的。有效操作的引入為我們?cè)谟脩艚换ズ鸵恢滦钥刂浦g架起了一座橋梁。這里，我們引入一個(gè)概念： 有效操作 。與此同時(shí)，我們并沒(méi)有必要將某個(gè)客戶端的所有用戶交互事件都廣播到每個(gè)站點(diǎn)。 有效操作在當(dāng)代主流應(yīng)用程序中，用戶對(duì)于應(yīng)用程序的交互主要集中在輸入設(shè)備上，即鼠標(biāo)，鍵盤等外設(shè)。結(jié)合圖 和第二章所論述的尋址方式，我們發(fā)現(xiàn)：? 要訪問(wèn)一個(gè)工作表（Worksheet）對(duì)象，只需要提供一個(gè)含有域名稱和索引的地址對(duì)，即形如（“Worksheet” ，1）形式的地址對(duì)即可；? 要訪問(wèn)一個(gè)圖形（Shape）對(duì)象，需要提供兩個(gè)地址對(duì)，分別為（“Worksheet” ，1）和（“Shapes” ，1） ，前者表明圖形對(duì)象所在的工作表，后者表明它在 Shapes 序列中的索引；? 要訪問(wèn)一個(gè)單元格（Cell）對(duì)象，則需要提供三個(gè)地址對(duì)，分別為（“Worksheet” ，1） ， （“Row” ，1）和（“Column” ，1） ，分別表示單元格所在的工作表，行號(hào)和列號(hào)。與此類似的，一個(gè)圖形對(duì)象以及圖表對(duì)象等，在本文中均認(rèn)為是用戶的最小操作單元。假若我們一定要實(shí)現(xiàn)單元格內(nèi)部字符級(jí)別的數(shù)據(jù)一致性，則需要做如下的工作：1. 單元格編輯狀態(tài)下監(jiān)視用戶對(duì)左右方向鍵的使用，因?yàn)榉较蜴I會(huì)改變光標(biāo)位置；2. 在每個(gè)客戶端維護(hù)一張表，這張表記錄了所有編輯這一單元格用戶的光標(biāo)位置；3. 任一用戶每一次光標(biāo)的改變均要對(duì)所有用戶廣播；4. 任一用戶進(jìn)入編輯狀態(tài)（如雙擊鼠標(biāo)，按下 F2 鍵）和離開(kāi)編輯狀態(tài)（如選中其他單元格） 均要廣播；5. 一旦用戶在編輯狀態(tài)按下 Esc 鍵，則要撤銷所有的操作，并清空所有用戶處關(guān)于該用戶此次編輯信息和光標(biāo)位置的緩存。在 Excel 應(yīng)用程序中，單元格的狀態(tài)有兩種：常規(guī)狀態(tài)和編輯狀態(tài)。我們以最簡(jiǎn)單的單元格對(duì)象為例。這就決定了我們?cè)趯?duì)圖形序列進(jìn)行一致性控制實(shí)際上就是對(duì)圖形疊放次序進(jìn)行一致性控制，這樣的話，當(dāng)用戶手動(dòng)更改圖形疊放次序時(shí)（如點(diǎn)擊右鍵菜單中的“疊放次序”一欄）就相當(dāng)于更改圖形對(duì)象的索引，就會(huì)同樣會(huì)出現(xiàn)一致性控制的問(wèn)題，而這也為圖形對(duì)象的一致性控制增加了復(fù)雜性。在本文范圍中，我們認(rèn)為，這些繪圖去的對(duì)象分屬于不同的對(duì)象序列，如圖形對(duì)象的集合為 Shapes，圖表對(duì)象的集合為 Notes 等等，這種理解方式既能屏蔽底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，又不影響對(duì)于 Excel 文檔結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確把握。Microsoft Excel 2022 至 2022版本中，表格區(qū)有 65536 行，256 列；而在 Microsoft Excel 2022 中，這一數(shù)據(jù)則被擴(kuò)展為1048576 行和 256 列。綜上所述，在一個(gè) Excel 文檔中，工作表對(duì)象序列呈一個(gè)一維線性結(jié)構(gòu)，而這正好滿足了操作轉(zhuǎn)換技術(shù)的要求，可以使用操作轉(zhuǎn)換技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性。值得一提的是，在這里我們不采用按照名字索引對(duì)象的方式。經(jīng)過(guò)對(duì) Excel 組件對(duì)象模型中 Workbook 對(duì)象中的 Worksheets 屬性進(jìn)行考察，我們發(fā)現(xiàn)，有兩種方式可以引用一個(gè)工作表對(duì)象。仿照第二章圖 的形式，我們將 Excel文檔中各種對(duì)象之間的關(guān)系表示為如下示意圖：W o r k b o o k ：W o r k s h e e t s ：0S h e e t 11S h e e t 22S h e e t 30S h a p e 11S h a p e 22. . .nS h a p e N0C h a r t 11C h a r t 22. . .nC h a r t NS h a p e s ：C h a r t s ：0R o w 11R o w 22. . .nR o w NR a n g e ：0C e l l 11C e l l 22. . .nC e l l NC e l l s ：圖 Excel 文檔中對(duì)象關(guān)系示意圖由上圖我們可以看到，左側(cè)表示的是從用戶角度看到的 Excel 文檔，而右側(cè)表示的則是從應(yīng)用程序接口所描述的 Excel 文檔結(jié)構(gòu)，兩者之間的關(guān)系可以由圖中的虛線表示。當(dāng)然，Worksheet 對(duì)象中還含有其他的復(fù)雜對(duì)象，例如表示標(biāo)注的Comm 對(duì)象等等，限于本文篇幅，不一一贅述。每一個(gè) Worksheet 對(duì)象中仍具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在一個(gè) Workbook 對(duì)象中，同樣有一組Worksheet 對(duì)象，組成一個(gè)被稱為 Worksheets 的集合。我們可以通過(guò) GetWorkbook 方法來(lái)取到某一個(gè)工作簿的引用，也可以利用這個(gè)集合來(lái)創(chuàng)建、打開(kāi)、關(guān)閉一個(gè)工作簿。 從編程接口角度看 Excel 工作表Microsoft Excel 組件對(duì)象模型（COM）提供了一系列復(fù)雜多樣的編程接口（API）和對(duì)象，利用這些接口和對(duì)象，我們可以用 COM 自動(dòng)化（Automation）的方式來(lái)控制 Microsoft Excel應(yīng)用程序，并操縱 Excel 文檔數(shù)據(jù)。根據(jù)第二章的論述，操作轉(zhuǎn)換技術(shù)必須最終作用在一個(gè)線性地址空間上，而這種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)似乎與操作轉(zhuǎn)換技術(shù)的要求并不匹配。從用戶的角度看，一個(gè)Excel 工作簿（Workbook）內(nèi)含有多個(gè)工作表（Worksheet） ，每一個(gè)工作表內(nèi)又具有復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)對(duì)象。綜上，通過(guò)圖 中所示的兩個(gè)函數(shù)，我們能利用兩操作的地址對(duì)，清晰地確定出兩操作目標(biāo)域間的關(guān)系，以確定是否需要對(duì)后發(fā)操作實(shí)行操作轉(zhuǎn)換。在函數(shù) IsDomainDependent 中，若操做 的域路徑長(zhǎng)度小于操作 ，說(shuō)明操作 的目標(biāo)域nxn位于操作 的的上級(jí)節(jié)點(diǎn)中，那么返回 true；反之，則遍歷操作 的整個(gè)目標(biāo)路徑，若有任何x一個(gè)節(jié)點(diǎn)與操做 的不重合，也返回 true。nnx 根據(jù)地址對(duì)判斷操作間的關(guān)系在 節(jié)中，本文提到在樹(shù)狀線性結(jié)構(gòu)中，用一組形如 的地址對(duì)來(lái)描述對(duì)象的地(,)np址，并將這一組地址對(duì)存放在一個(gè) vector 中。3. 若 =3，即操作 3 先于操作 發(fā)生，由于操作 3 與操作 既不具有同一個(gè)目標(biāo)域，也n基于透明適配方法的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同軟件第 12 頁(yè) 共 65 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊不在操作 的父域中，操作 3 不可能影響到操作 所在域的地址，因此不需要對(duì)操作 做轉(zhuǎn)換。為了方便，我們總假設(shè)操作 先于操作 發(fā)生。當(dāng)兩個(gè)操作并發(fā)進(jìn)行時(shí)，某些情況下需要對(duì)其中的操作做轉(zhuǎn)換，而某些情況下卻不用。在擴(kuò)展后的操作轉(zhuǎn)換技術(shù)中，確定兩個(gè)操作目標(biāo)域之間的關(guān)系對(duì)于正確進(jìn)行操作轉(zhuǎn)換具有重大的意義。依照這樣的方式，自根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始尋址，[](,)ivik?遍歷整個(gè) vector，總能找到目標(biāo)對(duì)象。更進(jìn)一步說(shuō)，兩個(gè)對(duì)象被認(rèn)為是臨近的，并不一定意味著這兩個(gè)對(duì)象實(shí)際的位置關(guān)系臨近或是在內(nèi)存中的位置臨近，而是僅僅說(shuō)明對(duì)于操作而言，這兩者的地址是接近的。這樣類似于 XML 文件的結(jié)構(gòu)讓我們能方便有效地找到整個(gè)數(shù)據(jù)模型中的任何一個(gè)對(duì)象。經(jīng)擴(kuò)展后的操作轉(zhuǎn)換技術(shù)，原本的一維線性地址空間被擴(kuò)展成了一組具有相互關(guān)聯(lián)的線性地址空間。數(shù)據(jù)模型定義了協(xié)同系統(tǒng)中共享數(shù)據(jù)的尋址方式，即數(shù)據(jù)是如何被排列和組織起來(lái)的；操作模型則定義了一系列基本的操作，這些操作是一切復(fù)雜操作的基礎(chǔ)，因此也被稱為元操作。在此我們假設(shè)用戶 1 的操作先于用戶 2 的操作，那么當(dāng)用戶 2 的操作被傳送到用戶 1 處的時(shí)候，倘若我們?nèi)院?jiǎn)單地認(rèn)為用戶 2 在“2”這個(gè)位置刪除了字符“c” ，那么由于文件內(nèi)容已經(jīng)變?yōu)椤皒abc” ，我們就會(huì)錯(cuò)誤地把字符“b”刪除，這就造成了數(shù)據(jù)的不一致性。操作轉(zhuǎn)換技術(shù)可以用以下例子來(lái)解釋：在一個(gè)復(fù)制結(jié)構(gòu)的協(xié)同應(yīng)用程序中，兩個(gè)用戶（用戶 1 和用戶 2）同時(shí)操作一份文本文件，該文本文件中只有“abc”這樣一個(gè)字符串。基于透明適配方法的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同軟件第 9 頁(yè) 共 65 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2 數(shù)據(jù)層面的適配技術(shù) 基本的操作轉(zhuǎn)換技術(shù)在任何一種多用戶協(xié)同系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)一致性控制都是一項(xiàng)核心的技術(shù)。對(duì)于軟件的消費(fèi)方，這意味著他們不僅能夠進(jìn)行合作，而且可以使用他們所熟悉的應(yīng)用軟件。尤其是在基于信息共享的復(fù)雜 CSCW 應(yīng)用領(lǐng)域，相關(guān)理論、模型和關(guān)鍵技術(shù)等還幾乎是一片空白。 研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用價(jià)值CSCW 的研究具有重大現(xiàn)實(shí)意義：通過(guò)建立計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作環(huán)境，改善人們進(jìn)行信息交流和共享的方式，消除或減少人們?cè)跁r(shí)間和空間上的分隔和障礙，提高群體工作質(zhì)量和效率，從而提高企業(yè)、機(jī)關(guān)、團(tuán)體乃至整個(gè)社會(huì)的整體效益和人們的生活質(zhì)量。但這一方法仍面臨一些問(wèn)題和局限，需要進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。因此，這一方法既不是在操作系統(tǒng)級(jí)別上對(duì)所有應(yīng)用程序進(jìn)行協(xié)同（例如 NetMeeting） ，也不是專門針對(duì)一個(gè)接口庫(kù)進(jìn)行的組件替換（例如 JAMM） ，它是在單用戶應(yīng)用程序與協(xié)同控制之間加入了一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪m配層，使單用戶應(yīng)用程序能透明地轉(zhuǎn)化為多用戶協(xié)同應(yīng)用程序。但是遺憾的是，能滿足松散式 JAMM 要求的單用戶應(yīng)用程序數(shù)目不多而且不夠流行。有研究者提出了一種新的復(fù)制式體系結(jié)構(gòu)：松散式 JAMM（Java Applets Made Multiuser） 。該結(jié)構(gòu)有助于實(shí)現(xiàn)好的響應(yīng)性、不嚴(yán)格的 WYSIWIS 和有效的網(wǎng)絡(luò)使用，并且支持并發(fā)協(xié)作。該架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并發(fā)控制的實(shí)現(xiàn)較為容易。 已有成果使用現(xiàn)有的單用戶軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶實(shí)時(shí)協(xié)同的想法在很早之前就被