為了解決軟件開發(fā)的難題,，人們發(fā)明了匯編語言,，通過一些助記符來減輕二進制編碼的開發(fā)壓力。這的確是行之有效的方法,，然而,，匯編語言太依賴程序員的素質(zhì)，而且無法適應(yīng)大規(guī)模的開發(fā),。
    到了上世紀60年代,，出現(xiàn)了Fortran，Cobol,，Lisp,，Algol 60等現(xiàn)代高級語言。程序員可以用接近自然語言的程序語言編制軟件,，再通過編譯器轉(zhuǎn)換成機器可執(zhí)行的代碼,。由于使用精確的形式語言來定義程序語言本身，并通過對硬件的抽象使得程序與計算機平臺無關(guān),，導(dǎo)致高級語言生產(chǎn)效率提高,、維護費用降低，計算機軟件業(yè)得以蓬勃發(fā)展,。
    為了實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高,、可靠、易維護,、易管理的開發(fā)思想和方法,。文中在介紹腳本語言及使用的基礎(chǔ)上，提出了其在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的使用模型及具體實現(xiàn),。

1 腳本語言簡介
    腳本語言是為了縮短傳統(tǒng)的編寫一編譯一鏈接一運行(edit-compile-link-run)過程而創(chuàng)建的計算機編程語言,。相對于編譯型計算機編程語言，用腳本語言開發(fā)的程序在執(zhí)行時,，由其所對應(yīng)的解釋器(或稱虛擬機)解釋執(zhí)行,。系統(tǒng)程序設(shè)計語言是被預(yù)先編譯成機器語言而執(zhí)行的。腳本語言的主要特征是：程序代碼即是腳本程序,，亦是最終可執(zhí)行文件,。腳本語言可分為獨立型和嵌入型,，獨立型腳本語言在其執(zhí)行時完全依賴于解釋器，而嵌入型腳本語言通常在編程語言中(如C,，C++,，VB，．Java等)被嵌入使用,。
    腳本技術(shù)得益于計算機硬件的加速發(fā)展,。過去某些情況下甚至系統(tǒng)程序設(shè)計語言也不夠有效，因此不得不用匯編編寫應(yīng)用程序,。而今的機器比1980年的快100～500倍,，且仍在以每18個月翻一番的速度增長。計算機性能快速提高,，使計算機程序越來越復(fù)雜,。因此，開發(fā)時間已遠比運行時間緊迫,。這時,，腳本語言作為系統(tǒng)程序設(shè)計語言的補充，開始被主要的計算機平臺所同時提供,。編程語言已經(jīng)由性能低下的硬件與執(zhí)行效率之間的矛盾,，轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖僮兓氖袌鲂枰c低效的開發(fā)工具之間的矛盾，所以腳本語言的發(fā)展在今后的軟件開發(fā)中有著必然的趨勢,。
    腳本語言和系統(tǒng)程序設(shè)計語言,，一個重要的不同是腳本語言是被解釋而系統(tǒng)程序設(shè)計語言是被編譯,。被解釋的語言由于沒有編譯時間而提供快速的轉(zhuǎn)換,，通過允許用戶運行時編寫應(yīng)用程序，而不需要耗時的編譯／打包過程,。解釋器使應(yīng)用程序更加靈活,，腳本語言的代碼能夠被實時生成和執(zhí)行。腳本語言通常都有簡單,、易學(xué),、易用的特性，目的就是希望能讓程序設(shè)計師快速完成程序的編寫工作,。

2 腳本語言的一般應(yīng)用
    腳本語言主要應(yīng)用在以下幾個方面：
    (1)作為批次處理語言或工作控制語言,。許多腳本語言用來執(zhí)行一次性任務(wù)，尤其是系統(tǒng)管理方面,。DOS,，Windows的批處理文件和Unix的shell腳本都屬于這種應(yīng)用；
    (2)作為通用的編程語言存在,，如Perl,、Py-thon,、Ruby等。由于“解釋執(zhí)行,，內(nèi)存管理,，動態(tài)”等特性，它們?nèi)员环Q為腳本語言,。但它們已經(jīng)用于應(yīng)用程序編寫,，用戶也不把它們看作腳本語言；
    (3)許多大型的應(yīng)用程序都包括根據(jù)用戶需求而定制的慣用腳本語言,。同樣地,，許多電腦游戲系統(tǒng)使用一種自定義腳本語言來表現(xiàn)NPC(Non-Player Character，Non-Playable Character,，Non-Player Class)和游戲環(huán)境的預(yù)編程動作,。此類語言通常是為一個單獨的應(yīng)用程序所設(shè)計，雖然它們貌似一些通用語言(如Quake C,，Modeled After C),，但它們有自定義的功能；
    (4)網(wǎng)頁中的嵌入式腳本語言,。熟知的HTML(Hyper Text Mark-up Language)即超文本標記語言,，就是一種腳本語言，它的解釋器就是瀏覽器,。JavaScript直到現(xiàn)在仍然是網(wǎng)頁瀏覽器內(nèi)的主要編程語言,，它的ECMAScript標準化保證了它成為流行的通用嵌入式腳本語言。另外,，隨著動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)發(fā)展,，ASP、JSP,、PHP等嵌入網(wǎng)頁的腳本語言正被廣泛使用,，不過這些腳本要通過Web Server解釋為Html而被瀏覽器執(zhí)行；
    (5)腳本語言在系統(tǒng)應(yīng)用程序中嵌入使用,，作為用戶與系統(tǒng)的接口方式,。在工業(yè)控制領(lǐng)域，PLC編程,、組態(tài)軟件的腳本語言是擴充組態(tài)系統(tǒng)功能的重要手段,；在通信平臺領(lǐng)域，IVR(自動語音應(yīng)答)流程編程,；Office辦公軟件,，提供的宏和VBA；其他應(yīng)用軟件如ER Studio提供的Basic MacroEditor,，用戶可以編寫Sax Basic腳本操作ER圖,，生成Access庫,、導(dǎo)出Word文檔等擴展功能。

3 腳本語言在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用
    縱觀程序設(shè)計語言的發(fā)展,，一個很顯著的特點就是以機器的性能換取人的效率,，以提高開發(fā)者的工作效率和滿足人的需求為目標，在所有資源中人是最昂貴的資源,，因而程序的編寫從面向機器逐漸向面向人過度,。而腳本語言就是可以提高開發(fā)效率和滿足客戶需求程序設(shè)計的最好選擇。比如在開發(fā)中需要對客戶自定義表達式計算時,，如果自己去寫表達式解析,，將是一個幾乎無法完成的任務(wù)。而使用微軟的Script控件,，把表達式作為腳本函數(shù)返回值,，讓Script控件解釋計算，幾行代碼就完成了,，開發(fā)效率大大提高,。
    在軟件系統(tǒng)實踐中，用的最多的就是把腳本嵌入應(yīng)用程序中,?？焖匍_發(fā)工具Delphi除了可用使用ActiveX控件類型的腳本引擎外，也有許多優(yōu)秀的原生Delphi腳本引擎控件如Scripter Studio,，PaxScr4pter,，Inner Fuse Pascal Script，F(xiàn)ast Script等,。在開發(fā)一款通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,，就采用了核心架構(gòu)使用高級語言，用戶擴展和通訊協(xié)議使用Fast Script描述的設(shè)計模式,。之所以選擇FastScript,，因為Fast Script是一個交叉平臺的語言的腳本引擎,。它對希望增加腳本功能的編程人員非常有用,。Fast Script是用100％的Object Pascal編寫，具有支持OLE和變量數(shù)組,，可以使用多語言腳本(Pascal Script,、C++ Script、JScript和BasicScript),，與標準面向?qū)ο笳Z言語法相近,，可以使用程序內(nèi)的任何對象、標準庫訪問基類,、控件,、窗體和DB,；易可擴展的庫結(jié)構(gòu)；內(nèi)存占用小等特點,。
    系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),，如圖1所示。采用這種模式,，就是要充分發(fā)揮系統(tǒng)程序語言和腳本語言的各自優(yōu)勢,。因為核心架構(gòu)需要創(chuàng)建采集線程、進行任務(wù)調(diào)度,、處理系統(tǒng)消息和加載腳本引擎等,，而這些需要穩(wěn)定且處理效率高，所以使用系統(tǒng)程序語言開發(fā),；而對于千變?nèi)f化的通訊協(xié)議,，如果全都被系統(tǒng)核心架構(gòu)包括，是不可能的,。而把各種通訊協(xié)議用不同的腳本語言文件描述,，供采集系統(tǒng)調(diào)用，問題就可以解決了,。

 

    如圖1所示,，通過系統(tǒng)配置，告訴采集核心需要建立的采集通道(對應(yīng)采集點,，每個通道的任務(wù)在自己的線程中調(diào)度),，以及每個通道的采集任務(wù)(對應(yīng)與通訊協(xié)議腳本)和調(diào)度方案(何時啟動采集或者多長時間周期采集一次)。正是應(yīng)用了腳本語言描述采集任務(wù),，使得系統(tǒng)具有高度靈活的可配置性,。
    采集任務(wù)通過xml文檔描述，具體的通訊使用Fast Script描述,。xml文檔結(jié)構(gòu)如下：

   
    <項目名稱=“采集器對時”開始流程=“通信步驟1”>
    <全局變量初始化腳本=“…”／>
    <通信流程名稱=“通信步驟1”下一流程=“通信步驟2”>
    <發(fā)送數(shù)據(jù)腳本=“…”／>
    <收全判斷腳本=“…”／>
    <正確回復(fù)腳本=“…”／>
    <／通信流程>
    ……
    <通信流程名稱=“通信步驟n”下一流程=“”>
    <發(fā)送數(shù)據(jù)腳本=“…”／>
    <正確回復(fù)腳本=“…”／>
    <收全判斷腳本=“…”／>
    <／通信流程>
    <數(shù)據(jù)處理腳本=“…”／>
    <／項目>
    在系統(tǒng)核心中,，把系統(tǒng)一些常量,、函數(shù)聲明、讀入的腳本一起組成完整的腳本,。
    以下是幾個典型腳本的例程(函數(shù)聲明為系統(tǒng)定義,，斜體部分為XML文檔中讀入系統(tǒng))。
    全局變量初始化腳本如下：
    Procedure (Conn： TADOConnection,； varGlobalVar：Variant),；
    begin{全局變量分別為采集點地址，開始地址,，結(jié)束地址}

 

 

    系統(tǒng)核心按照XML定義的流程,，通過腳本控件的CallFunction、CallFunctionl,、CallFunction2方法調(diào)用腳本中的函數(shù),，根據(jù)執(zhí)行結(jié)果執(zhí)行相關(guān)操作并寫入日志。在實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),，整個腳本的語法檢查(Compile方法)占用系統(tǒng)的資源最多,、對系統(tǒng)影響較大。所以在系統(tǒng)開始時,，就把所有任務(wù)腳本讀人內(nèi)存中,，并通過腳本控件的語法檢查，這樣雖然加大了系統(tǒng)內(nèi)存開銷,，但是整個腳本語法檢查只做一次,，任務(wù)調(diào)度時直接執(zhí)行腳本。比較與每次任務(wù)調(diào)度時讀人腳本,、檢查語法,、執(zhí)行，效率提高相當明顯,，幾乎可以達到與系統(tǒng)語言相媲美水平,。
    除了描述采集通訊協(xié)議，系統(tǒng)還允許用戶通過腳本自定義界面,，開發(fā)了腳本編輯,、調(diào)試工具，方便腳本編寫,，這里不作詳述,。
    從上述應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，這種腳本的語法與Del-phi十分相似,，易于編寫,，又能描述復(fù)雜、變化的任務(wù),。即能保持基本框架不變,，又能使系統(tǒng)靈活。

 

4 結(jié)束語
    今天,，用腳本語言編寫的應(yīng)用程序的數(shù)目遠多于用系統(tǒng)程序設(shè)計語言編寫的應(yīng)用程序的數(shù)目。在Unix系統(tǒng)中有比C程序更多的外部腳本,。當然,，多數(shù)大型和廣泛使用的應(yīng)用程序都是用系統(tǒng)程序設(shè)計語言寫成的,，但腳本語言已經(jīng)是應(yīng)用程序開發(fā)的主動力，并且今后它的市場份額會繼續(xù)提高,。腳本將對越來越多的應(yīng)用程序產(chǎn)生吸引力,。以Python，Perl,，Tcl,，Ruby為代表的動態(tài)語言越來越受到開發(fā)者的青睞，使用動態(tài)語言群體,、社區(qū)不斷壯大,，許多開發(fā)團隊不再單純使用一種語言編程開發(fā)軟件，而是混合式編程,，動態(tài)語言作為膠水語言專為應(yīng)用程序而設(shè)計,，在今后的混合式應(yīng)用中變的越來越重要，甚至有人認為腳本語言是“21世紀更高級的編程語言”,。