文件自動(dòng)分類管理軟件的開發(fā)

孫超，柳少偉，瞿聰，朱立波

摘 要：開發(fā)一款基于Windows環(huán)境的工具軟件，可以自動(dòng)識(shí)別文件類別特征，滿足用戶的條件分類管理；既可以輕便地邏輯管理，又可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)文件至指定文件夾的分類管理。該軟件可以成為Windows的一個(gè)綠色插件，也可以獨(dú)立使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦內(nèi)和移動(dòng)存儲(chǔ)器內(nèi)的文件的自動(dòng)分類管理。

關(guān)鍵詞：軟件開發(fā)；綠色插件；分類管理

1 應(yīng)用需求

隨著時(shí)間的推移，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的文件類型越來(lái)越復(fù)雜、數(shù)量也越積越多，造成了文件的龐大冗余，為日后的使用、查看、整理帶來(lái)越來(lái)越多的困難。這幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用程序和信息系統(tǒng)被開發(fā)、被完善，可是針對(duì)文件管理的卻少之又少。在微軟開發(fā)的windows系統(tǒng)中自動(dòng)集成的一個(gè)“文件搜索”的應(yīng)用功能，但這沒(méi)有針對(duì)性，不能滿足人們對(duì)文件特殊操作的需求。windows系統(tǒng)中的“文件搜索”使用耗時(shí)，模糊查找功能薄弱，人們?cè)谌粘Ｉ钪谢静挥眠@個(gè)“文件搜索”。因此，為滿足針對(duì)有用文件的歸類、合并、刪除的管理，設(shè)計(jì)一款幫助人們自動(dòng)、快捷、簡(jiǎn)便地處理文件的工具“文件自動(dòng)分類管理軟件系統(tǒng)”成為迫切需要。

2 系統(tǒng)目標(biāo)與分析

2.1 功能目標(biāo)

文件自動(dòng)分類管理軟件系統(tǒng)將以用戶需求為導(dǎo)向，在目標(biāo)存儲(chǔ)空間里，對(duì)磁盤創(chuàng)建索引，記錄磁盤內(nèi)文件分布信息，刪除重復(fù)的、空的文件和文件夾；自動(dòng)快速地比對(duì)文件，分析文件相似度，確認(rèn)文件冗余情況，而后合并目標(biāo)文件或文件夾。

本系統(tǒng)將成為Windows的一個(gè)綠色插件，可以嵌入到操作系統(tǒng)或者單獨(dú)使用。

2.2 系統(tǒng)分析

創(chuàng)建索引：遍歷各個(gè)存儲(chǔ)器（C、D、E、F等系統(tǒng)可以管理的盤符）的全部文件，包括各種類型、各個(gè)大小、不同產(chǎn)生日期的文件，將文件名和文件絕對(duì)路徑記錄在特定數(shù)據(jù)文件中，使用戶可以通過(guò)查閱索引文件了解全系統(tǒng)文件的分布情況。同時(shí)，索引文件也為查找文件和刪除文件提供快捷通道。

查找文件：用戶輸入文件名、文件類型或其它關(guān)鍵詞，遍歷索引文件，查找相匹配的文件，返回相匹配的文件的絕對(duì)路徑。

刪除文件：用戶輸入文件名、文件類型或其它關(guān)鍵詞，遍歷索引文件，查找相匹配的文件，用戶從返回列表中選擇確定刪除的文件。

檢查文件：根據(jù)用戶選擇的目標(biāo)磁盤或文件夾，進(jìn)行檢查是否有相同文件（文件名相同），使用戶初步了解目標(biāo)磁盤或文件夾中文件的冗余情況。

對(duì)比文件：用戶輸入兩個(gè)文件的絕對(duì)路徑，比對(duì)兩個(gè)文件中數(shù)據(jù)內(nèi)容，查看是否相同，比如文件的大小、產(chǎn)生日期等屬性是否相同而進(jìn)一步確定文件是否冗余。

模塊分析是描述系統(tǒng)需求的一個(gè)過(guò)程，需要將需求分析中感性描述進(jìn)行抽象，提取出要實(shí)現(xiàn)的功能，這是整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。分析清楚各個(gè)功能之后，分層次將其歸納與整理，形成個(gè)層次的功能結(jié)構(gòu)圖，然后自上而下的逐層歸納與整理，形成以系統(tǒng)目標(biāo)為核心的整個(gè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。本軟件系統(tǒng)包括創(chuàng)建索引、查找文件、檢查文件、比對(duì)文件、刪除文件和幫助等功能模塊，如圖1所示。

3 軟件開發(fā)

軟件開發(fā)過(guò)程包含了系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，就是在保證實(shí)現(xiàn)邏輯模型的基礎(chǔ)上，盡可能提高系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)，即系統(tǒng)的工作效率、可靠性、工作質(zhì)量、可變性與經(jīng)濟(jì)性等。本軟件采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法（SD，Structured Design），與分析階段的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法銜接起來(lái)使用。遵循系統(tǒng)性、靈活性、可靠性等原則，按照從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，從粗到細(xì)、從總體到局部的過(guò)程進(jìn)行。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分析階段提出的系統(tǒng)模型，詳細(xì)的確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用軟件的開發(fā)方法及內(nèi)容。

3.1 技術(shù)路線

本軟件系統(tǒng)采用Java語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)，主要考慮了三個(gè)原因：一.JAVA是面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，它集成了對(duì)象及接口的屬性與方法，提供了簡(jiǎn)單的類機(jī)制及動(dòng)態(tài)的接口模型。使程序編寫過(guò)程簡(jiǎn)便了許多。二.JAVA的穩(wěn)健性。在編譯和運(yùn)行時(shí)，它都要對(duì)可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行檢查，以消除錯(cuò)誤的產(chǎn)生。三.JAVA的跨平臺(tái)性。Java語(yǔ)言編寫的程序在不同的平臺(tái)之間具有良好的可移植性和輕便性。雖然開發(fā)是基于windows XP操作系統(tǒng)下進(jìn)行的，但軟件可以在各種操作系統(tǒng)下運(yùn)行，滿足軟件系統(tǒng)推廣使用的需要。

3.2 用戶接口

為了適應(yīng)各種水平層次人員的方便使用，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了友好性的人機(jī)交換界面，即用戶接口。具有人性化、人體工學(xué)的特性。技術(shù)上選用了java.awt包的GridBagLayout類，該設(shè)計(jì)模式能夠設(shè)計(jì)出復(fù)雜而豐富的用戶界面。使用時(shí)用戶進(jìn)入主界面窗口，看到有圖1所述功能的六個(gè)命令按鈕組成的命令按鈕組，用戶根據(jù)自己的需求選擇按鈕，點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)子界面。

3.3 幾項(xiàng)重要設(shè)計(jì)

（一）文件目錄樹。它是直觀管理軟件的工具，可以使用滾動(dòng)條。添加JAVA中Continer類能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)該方法。

（二）文件權(quán)限管理。有些隱私文件，用戶需要對(duì)他人保密，現(xiàn)在更多用戶選擇把文件放在復(fù)雜的磁盤目錄下。這種方法不但給用戶查找文件帶來(lái)麻煩，有時(shí)甚至?xí)凰藷o(wú)意發(fā)現(xiàn)，這就顯得保密措施的不合理性，本系統(tǒng)采用了動(dòng)態(tài)加密方法。根據(jù)文件的相關(guān)屬性，比如標(biāo)題、時(shí)間等屬性來(lái)自動(dòng)產(chǎn)生密碼，也可以由用戶設(shè)定密碼生成規(guī)則，同時(shí)，也為用戶提供了自己設(shè)定密碼功能，這樣文件的保密性相對(duì)地比較好了。所有的文件處理過(guò)程都引入了java.io包里的File類，如Setwritable、SetreadOnly等。

（三）文件拷貝和文件刪除。它們是文件管理中必需的模塊。文件的刪除直接使用delete方法就行，比較簡(jiǎn)單。但對(duì)于文件拷貝，需要用到j(luò)ava.io包，設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)例對(duì)象，利用數(shù)據(jù)流的形式可以快捷的文件拷貝。

（四）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。為了提高對(duì)磁盤文件查找和刪除的效率，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)全磁盤索引文件用于查詢文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。操作過(guò)程中軟件系統(tǒng)對(duì)所有的可用磁盤進(jìn)行掃描，建立索引文件（將文件的路徑、名稱、大小、屬性等信息保存到該文件中），刪除文件和查找文件時(shí)也將利用該索引文件，以減少時(shí)間。

使用鏈表作為磁盤索引的存貯形式，存貯文件的名稱和絕對(duì)路徑信息。軟件運(yùn)行中存儲(chǔ)與讀取的數(shù)據(jù)，也可采用鏈表或動(dòng)態(tài)數(shù)組的形式存儲(chǔ)。鏈表是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，占用內(nèi)存較小，適用于較大數(shù)據(jù)量、提高程序運(yùn)行效率；動(dòng)態(tài)數(shù)組相對(duì)占用較大內(nèi)存，易操作，數(shù)據(jù)量小的操作較方便。根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)采用不同形式存儲(chǔ)。

另外，索引數(shù)據(jù)（鏈表形式）可按需求存儲(chǔ)到txt文本文件中或數(shù)據(jù)庫(kù)中。txt文本文件特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便、普適性好，數(shù)據(jù)庫(kù)文件特點(diǎn)是必須有規(guī)則地存貯、事先建立索引功能，才能在使用時(shí)快捷地讀取數(shù)據(jù)?？紤]到不是所有用戶都安裝了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，所以本軟件的索引數(shù)據(jù)不采用數(shù)據(jù)庫(kù)存貯而利用文本文件進(jìn)行儲(chǔ)存。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程中還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，滿足建立索引的需要。排序分為動(dòng)態(tài)排序和靜態(tài)排序，動(dòng)態(tài)排序是在建立索引文件期間，掃描每一個(gè)文件存入索引文件的同時(shí)，類似插入排序方法插入索引數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行排序。這樣磁盤遍歷結(jié)束時(shí)便生成了一個(gè)有序的索引文件；靜態(tài)排序方法就是等系統(tǒng)收集到全部文件數(shù)據(jù)后再進(jìn)行排序。兩種排序方法，對(duì)于數(shù)據(jù)量大的操作來(lái)說(shuō)，很明顯靜態(tài)排序方法處理的速度比較動(dòng)態(tài)排序方法慢，花費(fèi)的時(shí)間大約是動(dòng)態(tài)排序方法的兩倍。本軟件中采用動(dòng)態(tài)排序的插入排序方法，在建立索引文件時(shí)利用插入法，將數(shù)據(jù)插入到排序后的位置生成一個(gè)有序鏈表。

4 結(jié)論

人們利用文件自動(dòng)分類處理軟件可以提高操縱計(jì)算機(jī)的靈活性和方便性，將來(lái)在文件版本管理方面也會(huì)起到幫助作用；本軟件的功能和設(shè)計(jì)技術(shù)今后也可以應(yīng)用到云存儲(chǔ)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張帆.Java范例開發(fā)大全[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

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本文系“江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃2013年立項(xiàng)項(xiàng)目（201351256029X）”的成果。endprint