基于ProEngineer的工艺数据库开发 第三章 开发平台与工具
个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC(Numerical Control,数字控制)工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，经济性价比也高。
Pro/Engineer拥有强大的设计造型等功能： 首先是驱动功能； 其次是参数化功能；
再其次，通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间的关系来进行设计；
然后，支持大型、复杂组合件的设计；
最后，贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro/ENGINEER的基本功能。
同时，在这个软件中，它自带有二次开发工具Pro/Toolkit。通过这个二次开发工具，用户可以开发出适合本身需求的应用程序。
3.2 Pro/ToolKIT
在Pro/ENGINEER17版本及该版本以前，PTC公司提供的开发工具是Pro/DEVELOP，从Pro/ENGINEER18版本起，Pro/ENGINEER系统的开发环境采用Pro/Toolkit。Pro/Toolkit支持在Windows2000/NT/XP操作系统中使用C和C++语言设计程序，采用Microsoft Visual C++6.0作为编译器和连接器，并可以在Microsoft Visual C++6.0的集成环境下完成程序的设计、调试和编译。
PRO/TOOLKIT采用面向对象的程序设计方法(Object-Oriented Programming) 。在PRO/TOOLKIT和应用程序之间主要通过特定的数据结构来传递信息，对应用程序来说这种数据结构并不是直接访问的，而只能通过PRO/TOOLKIT提供的函数来访问。在设计PRO/TOOLKIT程序时，要涉及到大量的由PRO/TOOLKIT函数库提供的C函数，正确理解和使用这些函数是非常重要的。
1. 对象和动作
对象(Object)和动作(Action)是PRO/TOOLKIT中最基本的概念。
Pro/Toolkit的对象实质是一种类型为结构体的数据，结构体中的成员描述了该对象的属性。例如，名为ProFeature的特征对象的结构体定义为：
typedef struct pro_model_item
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{
ProType type; int id;
ProMdl owner; } ProFeature;
结构体中的type、id和owner成员分别描述了该对象的类型、标识号和上级对象。
2. 对象句柄
在Pro/Toolkit中每一个对象对应于一个结构体，定义该结构体类型的一个具体的结构体变量称为对象句柄，如：ProPart表示零件对象，用下面的形式声明：
ProPart NewPart;
NewPart就是一个对象句柄。由于ProPart是一个指向结构体的指针，其定义为： typedef struct sld_part *ProPart;
因此，NewPart也是一个指向结构体的指针。实际上Pro/Toolkit中对象句柄也可以完全理解为对象指针。
3. Pro/TOOLKIT应用程序的相关函数
User_initializ()是Pro/TOOLKIT应用程序的初始化函数，主要用来对同步模式（synchronous-mode）的Pro/TOOLKIT应用程序进行初始化。
User_terminate()函数在Pro/ENGINEER终止同步返回PRO——TK——ERROR表示初始化成功。（如退出Pro/ENGINEER将终止应用程序的运行），该函数由用户定义，其中可以不执行任何动作。
应用程序的主体部分主要由自定义函数组成，可以在User_initializ()函数中直接调用，或通过User_initializ()函数定义的菜单调用。前者将在载入应用程序的初始化时一次性调用，后者将通过选择用户程序添加在Pro/ENGINEER系统中的菜单项调用。第一种方式虽然简单，但没有多少使用价值。第二种方式与Pro/ENGINEER系统本身的菜单命令用法相同，是同步模式的Pro/TOOLKIT应用程序主要运行方式。为便于理解，介绍两个最基本的函数。
第一个为ProCmdActionAdd()函数
该函数的功能是设置Pro/ENGINEER系统菜单单项的动作，即用户激活Pro/ENGINEER菜单命令时执行的动作函数，其实质是设置菜单项与动作相关联。
第二个为ProMenubarmenuPushbuttonAdd()函数
该函数的功能是在Pro/ENGINEER菜单中添加菜单按钮（push button）。 在CAD/CAPP/CAM集成系统中往往需要通用的数据库接口。然而直到20版的Pro/TOOLKIT仍没有提供数据库编程接口。另外，弹出式对话框是目前最先进最流行的一种人机交互界面，能向用户提供图形与文字共存的可视化环境，使操作更为
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自然、简便和快速，但Pro/TOOLKIT提供的下拉式菜单（包括菜单栏标题及其菜单项）和对话框开发函数使用复杂，并且所开发的对话框采用unix风格。
3.4 数据库
CAD/CAPP/CAM集成系统中的工艺参数需要进行存储、检索、编辑和维护，因此需要在当前的众多数据库中进行比较选择，选择一种合适的来实现对本系统数据的管理。
目前主流的数据库系统主要有面向大型数据库的：oracl、SQL server和面向小型数据库的：Access 97、MySQL、BD2等。而Access 97是一种桌面数据库，比较适合数据量较少的应用，特别在应用处理少量数据和单机访问的数据库上运行性能较高。SQL Server是基于服务器端的中型数据库，适合大容量数据的应用，在处理海量数据的效率、后台开发的灵活性和可扩展性等方面强大。但其语句结构较烦琐，且一般用户无法直接对SQL SERVER进行远程管理、空间租用的成本比ACCESS稍高。因此结合本课题开发数据库特点，数据库类型比较小且属于单机访问系统，用Access数据库比较合适。
下表3.1对三种常见的数据访问接口ADO、DAO和Jet进行比较：
表3.1 数据访问接口
数据访问功 能 及 含 义 接口 Active数据对象（Active Data Objects）。ADO实际是一种提供访问各种数据类型的连接机制。ADO设计为一种极简单的格式，通过ODBC的方ADO 法同数据库接口。可以使用任何一种ODBC数据源，即不止适合于SQL Server、Oracle、Access等数据库应用程序，也适合于Excel表格、文本文件、图形文件和无格式的数据文件。ADO是基于OLE-DB之上的技术，因此ADO通过其内部的属性和方法提供统一的数据访问接口方法[7]。 数据访问对象（Data Access Objects）。是一种面向对象的界面接口。通过DAO/Jet功能可以访问ISAM数据库，使用DAO/ ODBC Direct功能可以实现远程RDO功能。使用DAO的程序编码非常简单，DAO提供丰富的DAO 游标（Cursor）类型的结果集和非游标（Cursor-Less）类型的结果集，同DDL（数据描述语言）的功能很类似。DAO模型是设计关系数据库系统结构的对象类的集合。它们提供了完成管理这样一个系统所需的全部操作的属性和方法，包括创建数据库，定义表、字段和索引，建立表间的16
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关系，定位和查询数据库等工具。 数据连接性引擎技术（Joint Engine Technology）。是一种基于工作站通过Jet DAO的数据库访问机制。虽然可以通过微软Access提供的ODBC驱动程序访问Jet数据库，但使用这些驱动程序在功能上有所限制。Jet机制有自己的查询和结果集处理功能，并可对同种或异种数据源作查询处理。
综合上述数据访问接口的特点和本系统的数据开发工作，选定DAO类进行开发，数据库的访问采用直接调用方式，从而比较简单。
3.5 Access97
本系统采用Access97作为数据库开发软件。用Access97开发的数据库与程序的接口问题较为简单，采用直接调用方式。数据库开发主要是编辑数据库表格。根据本系统的模块划分情况，需针对不同条件制作多个表格。数据库共包括21个数据表格。Microsoft Access 97 数据库系统正是符合这样的要求，在Access97系统中建立数据库，可以包含多个表。并且，它具有操作简单，引用方便等诸多优点。
在与VC接口上也不存在技术问题。通过VC应用Microsoft Access 97 数据库，可以直接将工艺数据库中的工艺参数赋值给用户输出面板中。
Access97是一种关系型数据库，关系型数据库由一系列表组成，表又由一系列行和列组成，每一行是一个纪录，每一列是一个字段，每个字段有一个字段名，字段名在一个表中不能重复。表与表之间可以建立关系（或称关联、连接），以便查询相关联的信息。Access97数据库以文件形式保存，文件的扩展名是MDB。
Access97数据库由六种对象组成，它们是表、查询、窗口、报表、宏和模块。 表（Table）：表是数据库的基本对象，是创建其他5种对象的基础。表由记录组成，记录由字段组成，表用来存贮数据库的数据，故又称数据表。
查询（Query）：查询可以按索引快速查找到需要的记录，按要求筛选记录并能连接若干个表的字段组成新表。
窗口（Form）：窗口提供了一种方便的浏览、输入及更改数据的窗口。还可以创建子窗口显示相关联的表的内容。窗口也称表单。
报表（Report）：报表的功能是将数据库中的数据分类汇总，然后打印出来，以便分析。
宏（Macro）：宏相当于DOS中的批处理，用来自动执行一系列操作。Access97列出了一些常用的操作供用户选择，使用起来非常方便。
模块（Module）：模块的功能与宏类似，但它定义的操作比宏更精细和复杂，用户可以根据自己的需要编写程序。
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3.6 编程语言及集成开发环境VC++6.0
程序设计语言是开发应用软件的基本工具，程序设计语言繁多，但总的可以分为三类：机器语言、汇编语言和高级语言。
在CAD/CAPP/CAM集成系统中，可采用多种程序设计语言。目前，CAD/CAPP/CAM系统中应用较多的是高级语言，如Visual Basic、Visual C++等。从功能角度划分，高级语言又可分为：程序设计语言、数据库语言、仿真语言和人工智能语言。从软件运行环境分类，常可分为两类：D0S环境和Windows环境。
DOS下的编程软件主要有：BASIC、FORTRAN、FOXBASE、FOXPRO、FOR、DOS、C、C++、OOBbE、PASCAL、LOGO、LISP、PROLOG等等。这些语言尽管版本逐步升级，但都是从传统的结构化编程角度发展起来的，他们的共同特点是：软件体积小，硬件要求不高，编制小程序比较容易，编制大程序比较困难等。
Windows下的编程软件主要有： isual Basic(VB)、VisualC/C++(VC)、Visua1 fox、Pro(WP)、Power Builder(PB)、Delphi等等。其特点是：硬件、软件要求都比较高，但都是可视化的编程环境，提高了界面设计能力。
下表3.2对几种主流的程序设计语言进行其优缺点比较：
表3.2 程序设计语言特点
语言 C/C++ 特点 它通用性好、易于移植、功能强、使用灵活，程序代码运行速度快、功能强大，几乎可以满足Windows程度设计的一切需要。同时其提供的可视化程序工具和内含的事件驱动程序设计，能大大减少传统windows程序设计的繁琐和复杂，极大地提高了程序开发效率。基于Windows平台的很多软件都是采用C/C++语言。正成为工程应用中的主流设计语言 Fortran Pascal Basic 很接近于人们的自然用语和数学公式，是为科学计算工作者而设计的，应用历史最长，是工程技术人员最熟悉的一种语言,但语言兼容性问题很差，语言标准化性能很低。 结构化程度高，数据类型丰富，数据结构灵活，非常适合于个人计算机。但不支持多重继承、模板、操作符重载、内联函数定义、预处理、宏、全局静态类变量、嵌套类定义等。 它是初学者的人门语言，简单易学、命令少、结构简单，很容易使初学者掌握传统的程序设计方法。虽然经历了QBaslc、Quick Basic、Ture Basic等各种版本，但仍处于人门语言的地位。功能不强大，没有完整的面向对象特性，因此编写大型程序很困难，所18