論文進度報告(2010/6/20)

6月 21, 2010 碩士畢業論文 10 Comments Edit Copy Download

本週的進度報告很準時，這可能是最近大有進展、多到值得拿出來一說的樣子，那就一件一件地慢慢來聊聊吧。

越畫越複雜的Sequence Diagram

繼上週說的Sequence Diagram (循序圖)，這次已經把該階段的作業完成。原本規劃是要畫4個流程，但後來畫到內嵌登入時，發現許多傳送參數與執行程序都可以重複使用，於是就把兩者和一。目前完成了「建立新增標註的過程」、「接受建議並修改標註」、「內嵌&手動登入」三種Sequence Diagram，詳細請看KALS Wiki。

其中，第三張登入的複雜度，甚至已經分割成14張圖來表示，而且我還已經省略了View元件的初始化細節。這是由於KALS在初始化時需要經過很多步驟，登入取得參數、建立Domain與Webpage物件等工作都會在此時完成。換句話說，畫完此圖之後，大致上程式最根本的問題就差不多釐清，接下來就是程式寫作上的問題了。

多虧了Sequence Diagram的大整理，讓我回頭把Model跟Controller修了不少東西。一想到之後程式實作時，這些項目可能還會再改，我就沒有急著將之更新到KALS Wiki。事後也的確陸陸續續地修改了很多次。

KALS的程式實作計畫

完成了Sequence Diagram之後，接下來就可以開始進行程式實作了。但這次我也遵循著「工欲善其事、必先利其器」的態度，先來摸熟撰寫程式的各種工具。

KALS系統本身是採用PHP+PostgreSQL，使用CodeIgniter框架來撰寫。

PHP是大家耳熟能詳的網頁伺服器端程式語言，就普及性及開放性來說，我認為是時下首選。

PostgreSQL則是開放原始碼當中性能最強大的資料庫。儘管不如MySQL知名，但同樣能夠跨平台、更靈活的授權條款，而效能上也更為強大，其中全文檢索也是我垂涎已久的功能之一。儘管後來研究他全文檢索功能時，發現MySQL也有提供類似的功能。但我不喜歡MySQL編碼與無法商業用途的限制，所以仍堅持以PostgreSQL來實作KALS系統。

以上兩個其實都是很基本的程式語言與資料庫而已，但如果要讓自己的程式設計等級更上一層，就必須熟悉「框架」與「IDE」才行。

CodeIgniter Framework (框架)

CodeIgniter (簡稱CI)可能對學校剛出來的程式初學者來說比較陌生，但Ruby on Rails這名字沒聽過的話，你對網頁程式設計業界的了解程度可能不太夠喔。CodeIgniter是類似Ruby on Rails的框架，基於MVC架構，強調簡單、具有邏輯的結構、並提供豐富的函式庫。此外，CI背後有著EllisLab公司的支援，以確保這個開放原始碼計畫跟得上時代，而各種語言(包括正體中文喔！)的使用手冊也十分完備，在各種PHP Framework的效能評比中，CI也是數一數二的強喔！

雖然我沒有用過Ruby來寫程式，但看一看介紹，感覺上CodeIgniter就像是PHP版的Ruby on Rails差不多。事實上，CodeIgniter並不是學起來很「簡單」，而是撰寫程式時會讓它看起來很「簡潔」的一種框架。由於他有著許多固有的系統邏輯，除了MVC主要概念之外，還有libraray、helper、config等等各種細節需要去熟悉。就算是強大的資料庫控管功能Active Record Class，也跟PHP單純的mysql_query()有著不小的距離。要使用Framework，就必須先學習如何使用Framework，而這總是比純PHP還要複雜的一項額外作業。

另一個問題就是程式寫作的習慣。傳統的PHP是程序導向(procedure-oriented)，到PHP4時逐漸有物件導向(Object-oriented)的功能，而PHP5時物件導向才大致完備。CodeIgniter則是用於PHP 4.3以上，相容PHP5的物件導向概念，這讓寫了兩年Java的我感到非常地不適應(還包括前一段講得那些架構，也都不太是單純的物件導向)。儘管CI這種方法是講求簡潔、快速，而我也承認Java純物件導向太過消磨程式設計師的耐性，但習慣這東西仍然不是一時能改得回來的。

更何況我學PHP時也是停留在程序導向的時代。當時function寫一堆，但遇到class裡面要用「$this」跟「->」就一整個不習慣。Java是使用「.」作為屬性或是方法的連接符號，而PHP是使用「->」；Java不太用「this」(儘管this有用處，但大多時候會省略)，而PHP則是強制使用「$this」。而CI為了支援PHP 4.3，建構子仍然使用Class的名字，而非PHP的__constructor()之類的用法，這又跟我之前從書中所學有些不同。

請原諒我上面用了些程式設計師才看得懂的敘述來描述這些挫折，但我想這種無奈的感覺，大概也真的只有這個領域的人才能體會吧。總而言之，這一切的一切，都註定了我在實作前期必須要做好四處碰壁的心理準備。換句話說，不管怎麼寫，應該有八成都是錯誤的。

進階程式人員的利器：IDE

撰寫網頁程式的工具很多，有些人推崇使用具有所見即得功能的編輯器來快速設計網頁介面，包括Dreamweaver、NVU (這是開放原始碼的工具喔)，但這是屬於前端介面的設計；有人也會用純文字編輯器Notepad++、EmEditor (雖然對我來說，Dreamweaver也同樣是純文字編輯器就是)，但是面對高度複雜的大型專案來說，使用單純的純文字編輯器可能就難以發揮良好效益了。

為什麼純文字編輯器效益不足呢？我簡單地舉出幾個理由：

1. 沒有自動完成(auto-complete)的辭典：如果你寫程式時需要努力地翻找許多函式庫的使用手冊，你才能知道各種功能的參數及輸出型態的話，那你應該試著找尋具備自動完成的工具。儘管努力是件好事，但效率也太低了。沒有辭典的配合，也很難避免手殘寫錯函式名稱的情況發生。
2. 沒有DOM或程式架構的導覽器：HTML的Document Object Model或物件導向架構都是很有邏輯且方便的架構，但是在純文字編輯器當中是很難一目了然。我作過追蹤壓縮過的JavaScript程式碼的事情，那真是場惡夢，到最後也沒有什麼收穫。
3. 追蹤專案中的程式：我以前使用EmEditor或是Dreamweaver的全文搜尋來找尋專案當中某個程式的方法，但我後來才知道，原來IDE早就能夠幫你把所有程式作連結、比較，這絕對比你搜尋字串還來得方便許多！

上述的功能都是現代整合開發環境IDE(Integrated Development Environment)中常見的基本功能。目前最知名的IDE應該是以Java為主要對象的Eclipse或是VB專用的Virtual Basic。其中，開放原始碼Eclipse具備的靈活架構，讓它可以整合PHP作為編輯對象，而具體呈現就是PHP開發工具計畫PDT。知名的PHP專用IDE商業軟體的Zend Studio也在5.5版本後推出了基於PDT的平台，可惜這是要付費的軟體，所以我並沒有使用。

一開始我安裝以Eclipse為基礎的PDT跟Apatana，雖然他們都是很強大的IDE工具，但很遺憾的卻跟CodeIgniter不太和。如前面所述，我猜想這可能是歸咎於CI的物件導向沒這麼正規的緣故。不過還好，另一個知名的IDE NetBeans，則可以透過PHP Documentor來提供CI的支援！

IDE for PHP: NetBeans

感謝昇陽公司，原本商業發行的NerBeans現在也成為開放原始碼IDE的選擇。NetBeans主要用於Java，但跟Eclipse一樣地可以擴充支援PHP。另外它還支援以PHP Documentor撰寫的註解，讓我們只需要增加幾行註解，就能夠讓NetBeans解讀CodeIgniter的架構！

上圖就是NetBeans在能夠剖析CI架構之後所提供的自動完成功能。當你輸入方法名稱開頭幾個字時，NetBeans已經幫你帶出了CI相關的方法，並且基於PHP Documentor的註解格式，提供了包涵用途、參數、資料型態、回傳資料等說明。

由於NetBeans與PHP Documentor搭配是如此良好，撰寫專業風格的註解不再只是讓人看了自我感覺良好的工具，而是真的可以派得上用場的實用資訊！因此我現在也是一邊參考PHP Documentor的寫法，一邊為複雜的程式加上註解。

當然，NetBeans的自動完成提示不僅包括PHP，連JavaScript(包括jQuery，只要NetBeans看得懂)、CSS、還有PHP Documentor的格式都能夠聰明地告訴你喔！在此讓我誇張地來形容一下從純文字編輯器跳到NetBeans的差異，就像是從費力地騎腳踏車變成開賓士輕鬆出遊的爽快啊！

滿頭包的程式實作

在畫完Sequence Diagram之後，我稍微地統計了一下Model、WebApp部份的View跟Controller，看看它總共需要幾支類別。答案是總共182支。而從三天前開始程式實作到現在，我確實地完成的程式，只有2支。

除了上述提到的理由之外，我也嘗試熟悉PHP Doucmentor並製作NetBeans的樣板，以加速後面的開發作業。這次我也試著應用從極致軟體開發eXtreme Programming學到的「單元測試」精神，利用CI內建的單元測試類別來撰寫對應的測試工具。

上圖是單元測試的結果畫面。單元測試是一種最簡單的測試方法，輸入程式運算出來的結果，以及你預期應該要有的結果，如果兩者相符(甚至是資料類型相符)，那麼測試就Passed，否則就是Failed。而我把每支程式比較難以確定正確性的功能都設計對應的單元測試，只要單元測試All Passed，那麼我也就可以差不多確定這支程式沒有問題了！

儘管一開始困難重重，許多的不熟悉帶來了巨大的挫折感，但同時「學習新事物」的新鮮感卻也讓我對這種挫敗甘之如飴。與之前程式寫作的經驗比起來，我感覺到自己明顯地逐步成長中，而這種成長的體驗也是讓我擁有在這個世界上活著的依據。

就讓我繼續在困境中狼狽地掙扎、跟絕望快樂地相處、然後繼續走到走不動為止吧。

專案進度與報告投影片

這次的專案進度中，我加入了幾個查核點，包括「可展示系統完成」、「可開始配置實驗資料」、還有「預官入伍(1/17)」(汗)等。預定本階段系統實作(coding)的時間會到7/12(一)。那時候好像是有些學弟妹的口試時間，我想我還是會去聽聽他們口試的。詳細的專案進度，請看KALS Wiki吧！

而本週報告的投影片也非常精簡，這是顧及了學弟妹需要報告實驗分析結果所作的取捨，所以只是簡單地報告我大概作什麼事情，以及進度規劃而已。

自從昨天寫程式寫到整個Windows XP終於壞到無法正常進入Explorer之後，我毅然決然地改用學校提供的Windows 7。在經過一整天的兵荒馬亂，到了今天晚上才把整個Windows 7設定大致抵定。儘管Windows 7的使用體驗也是有很多值得聊的，但我赫然發現這篇寫到現在已經破三千字了。想看一看我在用Windows 7時發生什麼事情的朋友，只好請你們去看看噗浪這一篇吧。

經過一個月枯燥乏味地畫圖，能開始撰寫程式之後，從上面這一長串就可以看得到我到底有多麼地為此感到開心。

本篇從昨天九點半寫到現在也四個多小時了，也差不多到此為止吧。下次有些進度再來跟大家聊聊囉！