1 复制模板，并重命名

CSNS Openxal Github项目提供了开源的Openxal框架核心代码与一系列应用程序。在apps文件夹下可以找到”acceleratorapplicationtemplate“程序模板。我们在此基础上开发满足我们需求的加速器模型相关的java应用程序。

这里我们以”mysql2accelerator“程序的开发为例。

2 一个程序的资源文件夹构成：acceleratorapplicationtemplate为例

2.1 resources文件夹

该文件夹下保存了GUI设计相关的文件，一般是由”bricks“程序生成的xml文档”gui.bricks“。acceleratorapplicationtemplate程序开始运行时，将从该文件夹读取”gui.bricks“文件，然后自动地生成对应java程序窗口及窗口内控件。

2.2 src\xal\app\acceleratorapplicationtemplate文件夹

该文件夹下保存了程序核心的java类以及Main函数入口。我们在此模板基础上开发程序时，对Main.java和TemplateDocument.java的修改较少。

3 MVC设计模式

MVC的全名是Model View Controller，是模型(Model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，是一种设计模式。大多现有Openxal程序遵循这一设计模式，在此不加赘述。相关内容：MVC设计模式介绍

在”mysql2accelerator“程序的开发中，编写了以下几个类：

• Mysql2acceleratorController：定义GUI界面的后端功能和刷新行为。
• Mysql2acceleratorWindow：使用Java swing进行GUI前端窗口设计。
• SQL_dialog：继承于JDialog，配置对话框，用户将在对话框中输入MySQL数据库连接相关信息。
• SQLBaseDAO：SQL数据库的数据接口对象，定义了连接、查询、执行SQL语句等方法。
• SQLControllerModel：维护与SQL数据库的连接，将取得的数据转化为程序中需要的格式。

其他几个类分别是：

• Main：程序mysql2accelerator的Main函数入口
• ChannelMonitor：监控PV值变化，在PV值变化后立即更新对应表格中Live Value的数值。
• Mysql2acceleratorDocument：将程序状态保存为xml格式的文档，或从xml格式文档中恢复程序配置。

4 程序开发核心：模板中java文件修改与编写

4.1 对Main.java的修改

1. 程序可读文档拓展名定义：此处的文档指的是保存程序状态的xml格式的文档，此处定义”mysql2accelerator“程序文档的拓展名为m2a，当然也可以是任何自定义的符合规则的拓展名。

public String[] readableDocumentTypes() {return new String[] {"m2a"};
}

1. 程序可写文档拓展名定义：所指文档同上

public String[] writableDocumentTypes() {return new String[] {"m2a"};
}

1. 定义应用名：

public String applicationName() {return "Mysql2Accelerator";
}

4.2 对TemplateDocument.java的修改

首先重命名为合适的名称，Mysql2acceleratorDocument.java。

1. 自定义选中的sequence改变后执行的行为，这里执行updateAcceleratorTableView()，将会更新Accelerator Table显示的数据。

/** 选中的sequence改变后执行的行为 */
public void selectedSequenceChanged() {if (selectedSequence != null) {System.out.println("Sequence selected: " + selectedSequence.getId());APP_CONTROLLER.updateAcceleratorTableView();setHasChanges(true);}
}

4.4 对TemplateWindow.java的修改

这一文件定义了程序前端界面构成与组件排布。在我们的开发中，删除了原有的内容，使用Java Swing编写了程序的前端界面。Swing 是一个为Java设计的GUI工具包，Swing是JAVA基础类的一部分，包括了图形用户界面（GUI）器件如：文本框，按钮，分隔窗格和表。现有的Openxal程序的前端窗口和控件大多属于Swing。（Swing 介绍）

将TemplateWindow.java重命名为Mysql2acceleratorWindow.java。具体代码如下：

package xal.app.mysql2accelerator;import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Component;
import java.awt.Rectangle;import javax.swing.*;
import javax.swing.border.CompoundBorder;
import javax.swing.border.EmptyBorder;
import javax.swing.border.EtchedBorder;/**
* GUI前端设计。继承于JPanel，将添加到Openxal框架中预先配置好的加速器程序窗口"xal.extension.application.smf.DefaultAcceleratorWindow"中去。
* @ClassName Mysql2acceleratorWindow
* @Description GUI前端设计。继承于JPanel，将添加到Openxal框架中预先配置好的加速器程序窗口"xal.extension.application.smf.DefaultAcceleratorWindow"中去。
* @author Fangnan Li
* @date 2022-04-06 14:50
*
*/
class Mysql2acceleratorWindow extends JPanel {/** serialization ID */private static final long serialVersionUID = 1L;  private JTable Database_Table;private JTable Accelerator_Table;private JButton Link_to_MySQL_Button;private JButton Refresh_Database_Button;private JButton Send_Data_Button;private JButton Check_All_Button;private JButton Uncheck_All_Button;/** Creates a new instance of MainWindow */public Mysql2acceleratorWindow() {super();this.setBorder(new EmptyBorder(5, 5, 5, 5));this.setLayout(new BorderLayout(0, 0));JPanel Above_Box = new JPanel();Above_Box.setBorder(new EmptyBorder(10, 10, 10, 10));this.add(Above_Box, BorderLayout.NORTH);Above_Box.setLayout(new BoxLayout(Above_Box, BoxLayout.X_AXIS));Link_to_MySQL_Button = new JButton("Link to MySQL");Above_Box.add(Link_to_MySQL_Button);Component horizontalGlue_2 = Box.createHorizontalGlue();Above_Box.add(horizontalGlue_2);JPanel Below_Box = new JPanel();Below_Box.setBorder(new CompoundBorder(new EmptyBorder(10, 10, 10, 10), new EtchedBorder(EtchedBorder.LOWERED, null, null)));Below_Box.setBounds(new Rectangle(10, 10, 10, 10));this.add(Below_Box, BorderLayout.CENTER);Below_Box.setLayout(new BoxLayout(Below_Box, BoxLayout.X_AXIS));JSplitPane Split_Pane = new JSplitPane();Split_Pane.setResizeWeight(0.58);Below_Box.add(Split_Pane);Box Database_Box = Box.createHorizontalBox();Database_Box.setBorder(new EmptyBorder(3, 3, 3, 3));Database_Box.setBounds(new Rectangle(0, 0, 500, 0));Split_Pane.setLeftComponent(Database_Box);Box Database_Data_Box = Box.createVerticalBox();Database_Box.add(Database_Data_Box);JPanel Left_Control_Box = new JPanel();Database_Data_Box.add(Left_Control_Box);Left_Control_Box.setLayout(new BoxLayout(Left_Control_Box, BoxLayout.X_AXIS));Refresh_Database_Button = new JButton("Refresh");Left_Control_Box.add(Refresh_Database_Button);Component horizontalGlue_1 = Box.createHorizontalGlue();Left_Control_Box.add(horizontalGlue_1);JScrollPane Left_Table_Box = new JScrollPane();Left_Table_Box.setHorizontalScrollBarPolicy(JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED);Database_Data_Box.add(Left_Table_Box);Database_Table = new JTable();Left_Table_Box.setViewportView(Database_Table);Box Send_Data_Box = Box.createHorizontalBox();Database_Box.add(Send_Data_Box);Send_Data_Button = new JButton(">>");Send_Data_Box.add(Send_Data_Button);Box Accelerator_Box = Box.createVerticalBox();Accelerator_Box.setBorder(new EmptyBorder(3, 3, 3, 3));Accelerator_Box.setBounds(new Rectangle(0, 0, 500, 0));Split_Pane.setRightComponent(Accelerator_Box);JPanel Right_Control_Box = new JPanel();Accelerator_Box.add(Right_Control_Box);Check_All_Button = new JButton("Check All");Check_All_Button.setHorizontalAlignment(SwingConstants.RIGHT);Uncheck_All_Button = new JButton("Uncheck All");Uncheck_All_Button.setHorizontalAlignment(SwingConstants.RIGHT);Right_Control_Box.setLayout(new BoxLayout(Right_Control_Box, BoxLayout.X_AXIS));Component horizontalGlue = Box.createHorizontalGlue();Right_Control_Box.add(horizontalGlue);Right_Control_Box.add(Check_All_Button);Right_Control_Box.add(Uncheck_All_Button);JScrollPane Right_Table_Box = new JScrollPane();Right_Table_Box.setHorizontalScrollBarPolicy(JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED);Accelerator_Box.add(Right_Table_Box);Accelerator_Table = new JTable();Right_Table_Box.setViewportView(Accelerator_Table);}public JTable get_Database_Table() {return Database_Table;}public JTable get_Accelerator_Table() {return Accelerator_Table;}public JButton get_Link_to_MySQL_Button() {return Link_to_MySQL_Button;}public JButton get_Refresh_Database_Button() {return Refresh_Database_Button;}public JButton get_Send_Data_Button() {return Send_Data_Button;}public JButton get_Check_All_Button() {return Check_All_Button;}public JButton get_Uncheck_All_Button() {return Uncheck_All_Button;}
}

以上代码生成的窗口效果如下图所示：

4.4.1 Java Swing的GUI开发工具：WindowBuilder

WindowBuilder是eclipse中的插件，通过拖动控件设计GUI界面，所见即所得。上述Java代码便是使用WindowBuilder设计后自动生成的。
WindowBuilder安装教程，在线安装或离线包下载安装都可：windowBuilder最新的安装教程

5 程序开发核心：自定义类和功能

5.1 Mysql数据库相关

5.1.1 SQL数据库的数据接口对象：SQLBaseDAO.java

修饰符和类型	方法	说明
void	closeConnection()	关闭与Mysql数据库的连接
ResultSet	executeQuery(String sql, String[] paras)	执行SQL数据查询
int	executeUpdate(String sql, String[] paras)	执行SQL语句，增删查改
void	getConnection()	连接数据库
boolean	isConnectionAvailable()	返回数据库连接是否可用

5.1.2 对话框，输入MySQL数据库连接相关信息：SQL_dialog.java

继承于JDialog。定义了对话框的内容，如下所示：

用于获取用户输入，然后根据相关信息建立与MySQL数据库的连接。
如果连接失败，将弹出如下的对话框提示。失败可能有许多原因：输入信息错误、MySQL数据库服务端错误、网络连接错误等等。

若成功连接，在左侧的列表中将显示读回的数据。这一数据显示功能由SQLControllerModel.java和Mysql2acceleratorController.java完成。

5.1.3 维护与SQL数据库的连接，将取得的数据转化为程序中需要的格式：SQLControllerModel.java

负责实例化SQL_dialog对象，从对话框中获取用户输入的信息，然后利用这些信息建立与SQL数据库的连接。这一类中的主要方法有：

修饰符和类型	方法	说明
void	closeSQLConnection()	关闭连接
Vector	getColumnNames()	返回查询到数据表的列名
void	getSQLConnection()	与SQL数据库连接
Vector	getTableData()	返回查询到数据表的表中数据
boolean	isConnectionPrepared()	检查是否数据库的连接可用
private void	updateValues()	从对话框中获取的IP、PORT、USER、PASS、DBNAME、TABLENAME等数据

5.2 Mysql2acceleratorController.java

是程序功能实现最核心的部分。设置GUI界面的后端功能，定义各个按钮控件的点击事件、Table等数据展示控件的数据更新行为。
主要方法包括：

修饰符和类型	方法	说明
private void	configure_Link_to_MySQL_Button(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	定义Link to MySQL按钮事件，即打开对话框，等待用户输入MySQL相关连接配置
private void	configureCheckAllButton(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	定义Check All按钮事件，即选中加速器表格中的所有node
void	configureMainWindow(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	为程序主界面MainWindow添加控件
private void	ConfigureSendDataButton(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	初始化窗口时调用，定义窗口中间的">>" Send Data按钮事件
private void	configureUncheckAllButton(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	定义Uncheck All按钮事件，即取消选中加速器表格中的所有node
private void	makeAcceleratorTableView(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	初始化窗口时调用，配置展示加速器相关数据的表格
private void	makeDatabaseView(xal.extension.bricks.WindowReference windowReference)	初始化窗口时调用，配置展示数据库数据的表格，定义Refresh按钮事件
void	updateAcceleratorTableView()	更新加速器表格中的数据，一般在切换sequence后调用
void	updateDatabaseView()	更新数据库表格中的数据，表格列宽自适应相关配置

5.3 读取和设置磁铁电流的方法

xal.smf.impl.Electromagnet是 xal.smf.AcceleratorNode的子类。在加载xal配置文件的时候，所有Node类都被实例化。我们调用Electromagnet的getMainSupply()方法，获取磁铁对应电源对象MagnetMainSupply。

• 调用MagnetMainSupply的getCurrent()方法读取电流值。
• 调用MagnetMainSupply的setCurrent(double val)方法设置电流值。

此外，值得一提的是，MagnetMainSupply类还提供了getField()、setField(double newField)、getChannel( final String handle )等方法。

6 程序功能介绍

本程序的主要功能是将MySQL数据库中保存的参数数据，设置到加速器EPICS控制系统的相应PV中去。设置的参数可选可调整，被设置的设备可选择，实时值也在程序中实时更新显示。目前设置的所有设备均为电磁铁，设置PV量为磁铁电流。

6.1 根据用户输入连接并获取MySQL中的数据表

6.2 数据库连接失败提示

6.3 自适应的列宽，避免列宽过小

• 列数少时，充满Panel
  

• 列数多时，出现横向滚动条
  

6.4 数据库列表支持数据修改，便于参数设置的微调，但不影响数据库中数据

6.5 加速器参数列表

根据加载的xal加速器配置文件和选中的sequence，显示加速器信息列表。列表包含加速器Node名称、类型、位置、PV值类型、实时值、设置的PV名等信息。

6.8 Check All与Unheck All按钮：全选或取消全选需要设置的Node

6.7 选中MySQL数据表中的一条数据，发布给CheckBox选中的Node，即设置相应PV

MySQL数据表的列名即为Node ID，对应于加速器列表中的Node ID。点击窗口中部的“>>”按钮，设置EPICS控制系统对应PV值（Node名、PV名等参数在xal配置文件中设置）。

若加速器表中的Node不在数据库表中，则console窗口出现信息提示：

若设置的数据包含空值或错误格式，console窗口则会提示：

7 注释及javadoc文档的生成

根据特定格式的注释，能够自动化地生成程序的javadoc文档。在eclipse中，通过菜单栏的File->Export->Java->javadoc生成javadoc文档。

文档为一系列html格式的文件，如下图所示。

生成的文档为html格式，可在浏览器中打开，内容包含项目结构、程序包、类、方法、变量的总结和描述。

7.1 注释格式

为了生成javadoc文档，需按照特定格式编写注释。主要对类、方法、变量的功能描述进行注释。一下只是一种举例，可以按照自己的需求规定注释格式，一般只需保证一个项目使用相同的注释格式、注释模板。（Javadoc详解）

1. 类的注释
   

2. 方法注释，方法可能由传入参数，也可能没有传入参数，以下是这两种情况注释的举例。
   
   

3. 变量注释
   

Last

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