基于Python的天文软件命令行界面设计与实现_陈蒙.pdf

DOI ：10.14005/ki.issn1672-7673003 网络出版时间：2014-09-16 11:03 网络出版地址：/kcms/doi/10.14005/ki.issn1672-7673003.html 基于Python 的天文软件命令行界面设计与实现 1 12* 1 1 陈蒙 王锋 邓辉 季凯帆 1 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室 （650500） 2 中国科学院云南天文台 （650011） 摘要：天文数据处理软件的开发是天文技术研究的一个重要组成部分，如何为用户提供一个直观、快捷与 友好的交互界面一直是软件开发人员关注的问题。本文在分析了当前主流命令行界面（CLI）技术与CASA 软件命令行的一些不足的基础上，结合新一代中国太阳射电日像仪(CSRH)数据处理系统开发需求，设计并 实现了一套基于Python 语言的CSRH CLI 用户界面系统。论文介绍了系统的实现框架和整体流程，并重点 讨论了CLI 中的天文数据的数据类型定义、系统权限与视图控制、系统命令匹配、补全和联机帮助等技术 难点的实现，进而通过软件开发中一个实际的命令为例说明了在CLI 框架下的模块开发方法，最后论文给 出了CLI 的运行界面与操作实例。本文成果已应用于CSRH 数据处理软件的开发中，取得了良好的效果， 整个系统对其它天文软件的开发有较好的参考与借鉴价值。 关键词：命令行；交互技术；太阳射电日像仪 中国分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号 1 引言 计算机软件技术的不断发展，推动了人机交互技术的长足进步。从传统的命令行 (Command Line Interface-CLI) ，到图形用户界面(Graphical User Interface-GUI)，再发展到当 前的自然用户界面(Natural User Interface-NUI) 。界面技术使得用户与计算机之间的交互过程 越来越简单，越来越便捷。 无论界面技术如何发展，CLI 技术作为一种基于文本命令的模式，一直被广大软件开发 人员所喜爱，这是由CLI 技术的特点决定的[1-2] 。一是CLI 可以通过纯字符完成命令的输 入，不需要频繁的使用鼠标等其它交互手段；二是在熟练记忆命令的前提下，CLI 的效率是 所有的交互手段中最高的，特别是对大量重复处理、批处理的时候，CLI 优势明显。因此， 无论图形界面技术如何发展，CLI 均是主流软件都会考虑并保留的基本交互方式。 在天文数据处理领域中，IDL、CASA(Common Astronomy Software Applications)等天文 软件均提供了CLI 接口。CASA 软件在原有的AIPS ，AIPS++基础上发展起来，目前已经是 射电天文领域最为常用的数据处理软件 ，其操作完全需要通过CLI 来实现，在实际使用中 不难发现仍有一些不方便之处，主要表现在： 1、联机帮助功能不完备，不能分级提示。当用户不熟悉该软件时，联机帮助过程不详 尽，不能获知命令参数的类型及格式，将导致用户无法正确使用该命令。 2 、命令库没有进行有效分类。CASA 命令复杂，数量庞大，在没有分类的情况下，在 大量的命令中查找所需要的命令，对于操作人员非常困难。 从当前各类命令行界面的设计与特点来看，最为著名的是美国思科公司在其路由、交换 机上所实现的命令行界面，可以实现命令的联机帮助、自动命令补全、全程命令参数提示