基于.NET的VBScript集成开发环境的设计与实现

白 勇

（重庆电力高等专科学校，重庆 400053）

近年来，随着计算机应用越来越多地参与到经济建设和家庭生活当中来，对计算机软件的需求也越来越大。社会不但需要大量的专业化定制软件来满足实际应用的需求，同时对于软件行业人员来讲，集成开发环境（IDE）的易用性、功能强大性和安全性，直接关系到软件开发的效率和质量，因此，拥有高质量的集成开发环境是必须的。

但是我们需要看到，在大型商业化集成开发环境中，对脚本类语言的支持不足。有的虽然可以编辑和调试VBScript等脚本类语言，但并未提供与其他编译运行语言类似的代码智能提示功能，甚至调试期间不能断点执行，也不能动态地获得变量值，这在网页和COM类应用中大量使用脚本语言的现状下，令脚本语言开发者感到十分不便。因此，我们需要一种专门针对于脚本语言的集成开发环境。

为解决这个问题，本文提出了一种基于.NET的VBScript集成开发环境的系统架构及主要功能的设计思路，并使用.NET平台的C#语言实现了该集成开发环境。该课题具有十分重要的实际应用价值和广阔的市场前景。

1 Microsoft Script Control 概述

在现代互联网和应用程序中，脚本语言（Javascript，VBScript等）扮演着非常重要的角色，并被越来越多的程序员以及普通用户认识、掌握。脚本语言通过解释器，边解释边运行，拥有大型编程语言（C++，C#，Java等）所不具有的方便灵活的特性，使用脚本语言进行开发，一方面可以最大限度地扩展程序的应用范围，另一方面也方便程序员利用现有脚本提供的一些特别的功能（如正则表达式等），十分有用［1］。

Microsoft Script Control控件是由美国微软公司推出的一款可调试Javascript与VBScript脚本的控件，它内建了完备的COM接口，包括IActiveScriptSite接口和IActiveScriptSiteWindow接口等，并针对Active Scripting功能提供了面向对象接口［2］。使用Microsoft Script Control控件，可以最大限度地利用资源，为脚本代码提供成熟可靠的调试环境。

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

（1）Language。该属性可设置需要调试的脚本语言，包括Javascript和VBScript两个枚举值。

（2）Timeout。该属性可设置脚本引擎调试时的超时时间，单位是毫秒。当某条脚本语句执行时间超过该值时，将触发一个Timeout事件。设置为-1表示永不超时。

（3）UseSafeSubset。这是一个布尔值，用于设置是否在安全模式下运行脚本代码。安全模式运行时将进行代码检查，不允许系统级脚本语句的执行。设置为true时将在安全模式下运行，设置为false时表示不在安全模式下运行。

（4）Error 该属性返回一个Error类型的错误对象，用于程序调试失败时获取错误，该属性为一个只读属性。

（5）AddCode（string Code）。该方法允许使用者将脚本代码添加至脚本引擎中去。被添加的脚本代码将在稍后被执行。

（6）AddObject（string Name，object Object，［Bool AddMembers = False］ ）。该方法允许使用者添加外部的，非本脚本代码所创建的对象至脚本引擎中，以便使用该对象的接口等。

（7）Eval（string Expression）。该接口允许使用者对表达式求值。该表达式必须为一个值对象，比如返回结果为string，int，bool对象的表达式。而返回非值对象（例如返回一个Excel对象的表达式）则不可以使用该接口获得其值。

（8）ExecuteStatement（string Statement）。该接口允许使用者执行脚本语句。

（9）Reset（）。该方法可以将脚本引擎的所有属性设为默认值，丢弃所有的对象和代码，并将state属性置为0。

（10）Error。该事件在脚本执行出错时被触发。

（11）TimeOut。该事件在脚本执行超时被触发。

2 系统需求分析

在VBScript集成开发环境中，需要提供以下功能。

文件操作功能：包括了项目文件的新建、打开与保存，以及防止文件因未保存而丢失信息的自动存档功能。

代码编辑功能：包括了代码的录入、修改和删除，复制、粘贴和剪切，操作的撤销和重做，以及添加或删除整行功能。

调试功能：需要提供代码调试的方法，包括整体调试、单步调试、继续调试以及停止调试，同时还需要提供错误信息提示和超时信息提示功能。对于错误信息提示功能来说，需要根据不同的错误，提示详细的错误信息。

变量提取功能：包括了对用户输入代码的变量检测功能，将用户代码内的变量均检测到，同时还需提供判定变量类型的变量类型确定功能。最后，为了满足调试过程中用户对变量值的跟踪，还需提供变量值的获取功能。

智能提示功能：包括了对用户输入的对象的接口提示，需要显示该对象的所有方法和属性，支持用户通过鼠标或者键盘来选取或者添加某个方法或属性，同时当用户的输入发生改变时，该功能需要动态更新提示信息以使之符合用户的最新输入。同时还包括了对用户输入的函数接口提示，当用户输入一个函数名后，需要提示该函数的形参格式供用户参考。

其他功能：包括了对象和变量的浏览功能，以及通过拖拽对象或者变量，自动生成代码功能等。

在上述功能中，调试功能和变量提取功能是关键功能。

3 系统总体设计

基于上面的分析可知，VBScript集成开发环境需要提供文件操作、代码编辑与调试、变量提取以及智能提示等功能。

在文件操作模块中，需要定义一种文件格式，用于持久化存储用户在集成开发环境内的编辑内容。该文件选用XML格式。

系统的总体架构如图1所示。

图1 系统总体架构图

4 代码调试

调试功能是集成开发环境所必不可少的功能，也是其核心功能之一。我们使用Microsoft Script Control控件来进行代码调试。在使用之前，需要先对控件进行封装。封装后的接口如下：

public static ScriptEngine（ScriptLanguage language，bool UseSafeSubset）;

这里主要封装了代码语言以及是否使用安全运行模式这两个参数。封装后的方法使用了单例模式，当第一次调用该接口时，程序会新建一个Microsoft Script Control对象并对其属性赋初值；当重复调用该接口时，程序会令原先的Microsoft Script Control对象执行Reset（）方法，并重新赋初值。这样可以使得整个程序在运行期间，只创建一个Microsoft Script Control对象，有效保证了一致性，并节省了系统资源。

当进行调试时，程序首先会脱离编辑状态，然后调用封装的ScriptEngine方法来创建或重置Microsoft Script Control对象；然后程序将依次读入每一个代码单元格内的代码，使用AddObject接口将脚本代码传递给调试引擎并执行之。当前一个单元格内的代码执行完毕时，后面一个单元格内的代码会被读入并执行；当所有代码单元格都被执行过时，此时调试完成，程序结束调试任务；当调试中出现错误时，调试会中止执行。

整体调试伪代码如下：

5 变量检测与类型确定

当用户离开代码编辑状态，或者改变单元格时，变量探测器会启动。首先，它通过换行符将一个单元格内的代码分割成若干个语句，然后逐语句分析，当该句由”Dim”，“Set”开头，含有等号，或者是foreach循环语句时，变量探测器会根据不同情况进行具体分析，尝试获取变量，总体流程图如图2所示。

当变量探测器探测到变量后，将尝试获取该变量的值或类型。这是通过对等号右边的语句进行语法分析得到的［5-6］，包括以下几种情况。

（1）右侧为CreateObject语句。这种情况下，首先截取右侧语句，获取CreateObject语句传入的参数。根据该参数的名称，读取相应的类型定义文件，则该对象的Entrance元素的name属性值即为该变量的类型。

（2）右侧为表达式。这种情况下，可以确定该变量为一个泛型变量，因此可以将其Value留空，待调试时，通过调试控件的Eval方法来获得该变量值。

当代码识别出该变量为表达式后，还需要确定变量的类型。类型一共有4种：整型、浮点型、布尔型以及字符型。系统根据如下规则来确定变量类型：

若表达式中有双引号，则该变量为字符型；

若表达式为”true”或者”false”，则该变量为布尔型；

若表达式中含有点号，则该变量为浮点型；

否则，该变量为整型。

图2 变量探测与类型确定流程图

（3）右侧为变量。此时左侧与右侧变量类型相同，将右侧变量类型赋给左侧变量即可。

（4）右侧为变量的子方法或子属性。这种情况下，需要先获得右侧变量的类型，然后在该对象的类型定义文件中，以右侧变量的类型为入口，逐级查找方法或属性的返回值，最终确定左侧变量的类型。例如，有如下语句：

Set worksheets1 = xlsName1.Workbooks.Add.Sheets

则判定步骤如下：首先通过前面的语法分析，得知右侧变量的类型为Excel Application；然后打开文件，先查询Entrance元素，然后跳转到ApplicationClass元素；接着在ApplicationClass元素中搜索Workbooks属性，得知其返回类型为Workbooks；这时跳转到Workbooks元素，查找到Add方法的返回值为Workbook；最后跳转至Workbook元素，判定其Sheets属性返回值为Worksheets。则最终可确定worksheets1的类型为Worksheets。

6 变量值的获取

在上一小节中，我们讨论了系统如何探测到变量，以及变量类型的确定。而对于基本数据类型来说，其值的获取与显示，对于调试程序也拥有重要意义，本小节讨论基本数据类型值的获取。

在变量探测器探测到变量并确定类型后，它会将变量存入一个Dictionary中，格式如下 ：

Dictionary> variables>

其中lineIndex存储了单元格的行号，而后面的Vector则存储了该单元格内代码的变量信息。当用户调试程序时，每当一个单元格的代码成功执行，系统会去该Dictionary中读取该行的变量列表。对于列表中的每一个变量，若其类型为基本数据类型，则会通过Microsoft Script Control控件提供的Eval方法来获取其变量值，方法如下：

object obj = scriptEngine.Eval（varName）;

执行该方法后，变量varName的值会被存储至obj对象中。至此，我们已获得了该变量的值，然后将其更新至变量列表即可。

系统最终实现的界面如图3所示。

图3 系统界面图

系统界面的最上方为标题栏，接下来为菜单栏和工具栏。下方的主要部分为代码编辑区，右侧为对象浏览器和变量浏览器，弹出的窗体为智能提示窗体。

最终实现的系统可以对VBScript代码提供编辑、调试、保存和导出功能，整个系统鲁棒性佳，具有重要的实用价值。

7 结论

本文首先对相关技术和理论进行了介绍，然后提出了一种基于.NET的VBScript集成开发环境的系统架构和主要功能的设计思路，并给出实现方案。该系统弥补了现有集成开发环境对脚本语言支持的不足，具有重要的现实意义和广阔的市场前景。

［1］ 陈立平，刘媛杰，王志勇.结合Script Control组件实现GIS应用的二次开发功能［J］ . 塔里木大学学报，2007，（2）：43-44，59.

［2］ 刘日仙，袁利永. Script Control在VB自动阅卷系统中的应用［J］ .计算机时代，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］ 范忠锋，刘坚.用词/语法分析器生成器实现软件系统的输入［J］ .计算机应用. 2002，（1）： 39-41.

［6］ 温敬和.LR分析法在词法分析器自动构造中的应用［J］ .计算机工程，2001，（7）： 188-190.