一
个成功的管理系统，是由：[50% 的业务 + 50% 的软件] 所组成，而 50% 的成功软件又有 [25% 的数据库 + 25% 的程序]
所组成，数据库设计的好坏是一个关键。如果把企业的数据比做生命所必需的血液，那么数据库的设计就是应用中最重要的一部分。有关数据库设计的材料汗牛充
栋，大学学位课程里也有专门的讲述。不过，就如我们反复强调的那样，再好的老师也比不过经验的教诲。所以我归纳历年来所走的弯路及体会，并在网上找了些对
数据库设计颇有造诣的专业人士给大家传授一些设计数据库的技巧和经验。精选了其中的 60
个最佳技巧，并把这些技巧编写成了本文，为了方便索引其内容划分为 5 个部分：

第 1 部分 - 设计数据库之前
这一部分罗列了 12 个基本技巧，包括命名规范和明确业务需求等。
第 2 部分 - 设计数据库表
总共 24 个指南性技巧，涵盖表内字段设计以及应该避免的常见问题等。
第 3 部分 - 选择键
怎么选择键呢？这里有 10 个技巧专门涉及系统生成的主键的正确用法，还有何 时以及如何索引字段以获得最佳性能等。
第 4 部分 - 保证数据完整性
讨论如何保持数据库的清晰和健壮，如何把有害数据降低到最小程度。
第 5 部分 - 各种小技巧
不包括在以上 4 个部分中的其他技巧，五花八门，有了它们希望你的数据库开发工作会更轻松一些。
第 1 部分 - 设计数据库之前
考察现有环境
在
设计一个新数据库时，你不但应该仔细研究业务需求而且还要考察现有的系统。大多数数据库项目都不是从头开始建立的；通常，机构内总会存在用来满足特定需求
的现有系统（可能没有实现自动计算）。显然，现有系统并不完美，否则你就不必再建立新系统了。但是对旧系统的研究可以让你发现一些可能会忽略的细微问题。
一般来说，考察现有系统对你绝对有好处。
定义标准的对象命名规范
一定要定义数据库对象的命名规范。对数据库表来说，从项目一开始就要
确定表名是采用复数还是单数形式。此外还要给表的别名定义简单规则（比方说，如果表名是一个单词，别名就取单词的前 4
个字母；如果表名是两个单词，就各取两个单词的前两个字母组成 4 个字母长的别名；如果表的名字由 3
个单词组成，你不妨从头两个单词中各取一个然后从最后一个单词中再取出两个字母，结果还是组成 4
字母长的别名，其余依次类推）对工作用表来说，表名可以加上前缀 WORK_
后面附上采用该表的应用程序的名字。表内的列[字段]要针对键采用一整套设计规则。比如，如果键是数字类型，你可以用 _N
作为后缀；如果是字符类型则可以采用 _C
后缀。对列[字段]名应该采用标准的前缀和后缀。再如，假如你的表里有好多“money”字段，你不妨给每个列[字段]增加一个 _M
后缀。还有，日期列[字段]最好以 D_ 作为名字打头。

检查表名、报表名和查询名之间的命名规范。你可能会很快就被这些不同的数据库要素的名称搞糊涂了。假如你坚持统一地命名这些数据库的不同组成部分，至少你应该在这些对象名字的开头用 Table、Query 或者 Report 等前缀加以区别。

如
果采用了 Microsoft Access，你可以用 qry、rpt、tbl 和 mod 等符号来标识对象（比如
tbl_Employees）。我在和 SQL Server 打交道的时候还用过 tbl 来索引表，但我用 sp_company （现在用
sp_feft_）标识存储过程，因为在有的时候如果我发现了更好的处理办法往往会保存好几个拷贝。我在实现 SQL Server 2000 时用
udf_ （或者类似的标记）标识我编写的函数。
工欲善其事, 必先利其器
采用理想的数据库设计工具，比如：SyBase 公司的
PowerDesign，她支持 PB、VB、Delphe 等语言，通过 ODBC 可以连接市面上流行的 30 多个数据库，包括
dBase、FoxPro、VFP、SQL Server 等，今后有机会我将着重介绍 PowerDesign 的使用。
获取数据模式资源手册
正
在寻求示例模式的人可以阅读《数据模式资源手册》一书，该书由 Len Silverston、W. H. Inmon 和 Kent
Graziano
编写，是一本值得拥有的最佳数据建模图书。该书包括的章节涵盖多种数据领域，比如人员、机构和工作效能等。其他的你还可以参考：[1]萨师煊　王珊著　数
据库系统概论(第二版)高等教育出版社 1991、[2][美] Steven M.Bobrowski 著 Oracle 7
与客户／服务器计算技术从入门到精通　刘建元等译　电子工业出版社，1996、[3]周中元　信息系统建模方法(下)　电子与信息化　1999年第3期，
1999
畅想未来，但不可忘了过去的教训
我发现询问用户如何看待未来需求变化非常有用。这样做可以达到两个目的：首先，你可以清楚地了解应用设计在哪个地方应该更具灵活性以及如何避免性能瓶颈；其次，你知道发生事先没有确定的需求变更时用户将和你一样感到吃惊。

一定要记住过去的经验教训！我们开发人员还应该通过分享自己的体会和经验互相帮助。即使用户认为他们再也不需要什么支持了，我们也应该对他们进行这方面的教育，我们都曾经面临过这样的时刻“当初要是这么做了该多好..”。
在物理实践之前进行逻辑设计
在深入物理设计之前要先进行逻辑设计。随着大量的 CASE 工具不断涌现出来，你的设计也可以达到相当高的逻辑水准，你通常可以从整体上更好地了解数据库设计所需要的方方面面。
了解你的业务
在你百分百地确定系统从客户角度满足其需求之前不要在你的 ER（实体关系）模式中加入哪怕一个数据表（怎么，你还没有模式？那请你参看技巧 9）。了解你的企业业务可以在以后的开发阶段节约大量的时间。一旦你明确了业务需求，你就可以自己做出许多决策了。

一旦你认为你已经明确了业务内容，你最好同客户进行一次系统的交流。采用客户的术语并且向他们解释你所想到的和你所听到的。同时还应该用可能、将会和必须等词汇表达出系统的关系基数。这样你就可以让你的客户纠正你自己的理解然后做好下一步的 ER 设计。
创建数据字典和 ER 图表
一
定要花点时间创建 ER 图表和数据字典。其中至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键。创建 ER
图表和数据字典确实有点费时但对其他开发人员要了解整个设计却是完全必要的。越早创建越能有助于避免今后面临的可能混乱，从而可以让任何了解数据库的人都
明确如何从数据库中获得数据。

有一份诸如 ER 图表等最新文档其重要性如何强调都不过分，这对表明表之间关系很有用，而数据字典则说明了每个字段的用途以及任何可能存在的别名。对 SQL 表达式的文档化来说这是完全必要的。
创建模式
一张图表胜过千言万语：开发人员不仅要阅读和实现它，而且还要用它来帮助自己和用户对话。模式有助于提高协作效能，这样在先期的数据库设计中几乎不可能出现大的问题。模式不必弄的很复杂；甚至可以简单到手写在一张纸上就可以了。只是要保证其上的逻辑关系今后能产生效益。
从输入输出下手
在
定义数据库表和字段需求（输入）时，首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图（输出）以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。举个简单的
例子：假如客户需要一个报表按照邮政编码排序、分段和求和，你要保证其中包括了单独的邮政编码字段而不要把邮政编码糅进地址字段里。
报表技巧
要
了解用户通常是如何报告数据的：批处理还是在线提交报表？时间间隔是每天、每周、每月、每个季度还是每年？如果需要的话还可以考虑创建总结表。系统生成的
主键在报表中很难管理。用户在具有系统生成主键的表内用副键进行检索往往会返回许多重复数据。这样的检索性能比较低而且容易引起混乱。
理解客户需求
看
起来这应该是显而易见的事，但需求就是来自客户（这里要从内部和外部客户的角度考虑）。不要依赖用户写下来的需求，真正的需求在客户的脑袋里。你要让客户
解释其需求，而且随着开发的继续，还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。一个不变的真理是：“只有我看见了我才知道我想要的是什么”必然会导
致大量的返工，因为数据库没有达到客户从来没有写下来的需求标准。而更糟的是你对他们需求的解释只属于你自己，而且可能是完全错误的。
第 2 部分 - 设计表和字段
检查各种变化
我
在设计数据库的时候会考虑到哪些数据字段将来可能会发生变更。比方说，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性结婚后从夫姓等）。所以，在建立系统存
储客户信息时，我倾向于在单独的一个数据表里存储姓氏字段，而且还附加起始日和终止日等字段，这样就可以跟踪这一数据条目的变化。
采用有意义的字段名
有一回我参加开发过一个项目，其中有从其他程序员那里继承的程序，那个程序员喜欢用屏幕上显示数据指示用语命名字段，这也不赖，但不幸的是，她还喜欢用一些奇怪的命名法，其命名采用了匈牙利命名和控制序号的组合形式，比如 cbo1、txt2、txt2_b 等等。
除非你在使用只面向你的缩写字段名的系统，否则请尽可能地把字段描述的清楚些。当然，也别做过头了，比如 Customer_Shipping_Address_Street_Line_1，虽然很富有说明性，但没人愿意键入这么长的名字，具体尺度就在你的把握中。
采用前缀命名
如果多个表里有好多同一类型的字段（比如 FirstName），你不妨用特定表的前缀（比如 CusLastName）来帮助你标识字段。

时效性数据应包括“最近更新日期/时间”字段。时间标记对查找数据问题的原因、按日期重新处理/重载数据和清除旧数据特别有用。
标准化和数据驱动
数
据的标准化不仅方便了自己而且也方便了其他人。比方说，假如你的用户界面要访问外部数据源（文件、XML
文档、其他数据库等），你不妨把相应的连接和路径信息存储在用户界面支持表里。还有，如果用户界面执行工作流之类的任务（发送邮件、打印信笺、修改记录状
态等），那么产生工作流的数据也可以存放在数据库里。预先安排总需要付出努力，但如果这些过程采用数据驱动而非硬编码的方式，那么策略变更和维护都会方便
得多。事实上，如果过程是数据驱动的，你就可以把相当大的责任推给用户，由用户来维护自己的工作流过程。
标准化不能过头
对那些不熟悉
标准化一词（normalization）的人而言，标准化可以保证表内的字段都是最基础的要素，而这一措施有助于消除数据库中的数据冗余。标准化有好几
种形式，但 Third Normal Form（3NF）通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡。简单来说，3NF 规定：
* 表内的每一个值都只能被表达一次。
* 表内的每一行都应该被唯一的标识（有唯一键）。
* 表内不应该存储依赖于其他键的非键信息。
遵
守 3NF 标准的数据库具有以下特点：有一组表专门存放通过键连接起来的关联数据。比方说，某个存放客户及其有关定单的 3NF
数据库就可能有两个表：Customer 和 Order。Order 表不包含定单关联客户的任何信息，但表内会存放一个键值，该键指向
Customer 表里包含该客户信息的那一行。
更高层次的标准化也有，但更标准是否就一定更好呢？答案是不一定。事实上，对某些项目来说，甚至就连 3NF 都可能给数据库引入太高的复杂性。

为
了效率的缘故，对表不进行标准化有时也是必要的，这样的例子很多。曾经有个开发餐饮分析软件的活就是用非标准化表把查询时间从平均 40
秒降低到了两秒左右。虽然我不得不这么做，但我绝不把数据表的非标准化当作当然的设计理念。而具体的操作不过是一种派生。所以如果表出了问题重新产生非标
准化的表是完全可能的。
Microsoft Visual FoxPro 报表技巧
如果你正在使用 Microsoft
Visual FoxPro，你可以用对用户友好的字段名来代替编号的名称：比如用 Customer Name 代替
txtCNaM。这样，当你用向导程序 [Wizards，台湾人称为‘精灵’] 创建表单和报表时，其名字会让那些不是程序员的人更容易阅读。
不活跃或者不采用的指示符
增
加一个字段表示所在记录是否在业务中不再活跃挺有用的。不管是客户、员工还是其他什么人，这样做都能有助于再运行查询的时候过滤活跃或者不活跃状态。同时
还消除了新用户在采用数据时所面临的一些问题，比如，某些记录可能不再为他们所用，再删除的时候可以起到一定的防范作用。
使用角色实体定义属于某类别的列[字段]
在需要对属于特定类别或者具有特定角色的事物做定义时，可以用角色实体来创建特定的时间关联关系，从而可以实现自我文档化。
这
里的含义不是让 PERSON 实体带有 Title 字段，而是说，为什么不用 PERSON 实体和 PERSON_TYPE
实体来描述人员呢？比方说，当 John Smith, Engineer 提升为 John Smith, Director 乃至最后爬到
John Smith, CIO 的高位，而所有你要做的不过是改变两个表 PERSON 和 PERSON_TYPE
之间关系的键值，同时增加一个日期/时间字段来知道变化是何时发生的。这样，你的 PERSON_TYPE 表就包含了所有 PERSON
的可能类型，比如 Associate、Engineer、Director、CIO 或者 CEO 等。
还有个替代办法就是改变 PERSON 记录来反映新头衔的变化，不过这样一来在时间上无法跟踪个人所处位置的具体时间。
采用常用实体命名机构数据
组
织数据的最简单办法就是采用常用名字，比如：PERSON、ORGANIZATION、ADDRESS 和 PHONE
等等。当你把这些常用的一般名字组合起来或者创建特定的相应副实体时，你就得到了自己用的特殊版本。开始的时候采用一般术语的主要原因在于所有的具体用户
都能对抽象事物具体化。
有了这些抽象表示，你就可以在第 2 级标识中采用自己的特殊名称，比如，PERSON 可能是
Employee、Spouse、Patient、Client、Customer、Vendor 或者 Teacher
等。同样的，ORGANIZATION 也可能是
MyCompany、MyDepartment、Competitor、Hospital、Warehouse、Government 等。最后
ADDRESS 可以具体为 Site、Location、Home、Work、Client、Vendor、Corporate 和
FieldOffice 等。
采用一般抽象术语来标识“事物”的类别可以让你在关联数据以满足业务要求方面获得巨大的灵活性，同时这样做还可以显著降低数据存储所需的冗余量。
用户来自世界各地
在设计用到网络或者具有其他国际特性的数据库时，一定要记住大多数国家都有不同的字段格式，比如邮政编码等，有些国家，比如新西兰就没有邮政编码一说。
数据重复需要采用分立的数据表
如果你发现自己在重复输入数据，请创建新表和新的关系。
每个表中都应该添加的 3 个有用的字段
* dRecordCreationDate，在 VB 下默认是 Now()，而在 SQL Server 下默认为 GETDATE()
* sRecordCreator，在 SQL Server 下默认为 NOT NULL DEFAULT USER
* nRecordVersion，记录的版本标记；有助于准确说明记录中出现 null 数据或者丢失数据的原因
对地址和电话采用多个字段
描述街道地址就短短一行记录是不够的。Address_Line1、Address_Line2 和 Address_Line3 可以提供更大的灵活性。还有，电话号码和邮件地址最好拥有自己的数据表，其间具有自身的类型和标记类别。

过分标准化可要小心，这样做可能会导致性能上出现问题。虽然地址和电话表分离通常可以达到最佳状态，但是如果需要经常访问这类信息，或许在其父表中存放“首选”信息（比如 Customer 等）更为妥当些。非标准化和加速访问之间的妥协是有一定意义的。
使用多个名称字段
我觉得很吃惊，许多人在数据库里就给 name 留一个字段。我觉得只有刚入门的开发人员才会这么做，但实际上网上这种做法非常普遍。我建议应该把姓氏和名字当作两个字段来处理，然后在查询的时候再把他们组合起来。

我最常用的是在同一表中创建一个计算列[字段]，通过它可以自动地连接标准化后的字段，这样数据变动的时候它也跟着变。不过，这样做在采用建模软件时得很机灵才行。总之，采用连接字段的方式可以有效的隔离用户应用和开发人员界面。
提防大小写混用的对象名和特殊字符
过
去最令我恼火的事情之一就是数据库里有大小写混用的对象名，比如 CustomerData。这一问题从 Access 到 Oracle
数据库都存在。我不喜欢采用这种大小写混用的对象命名方法，结果还不得不手工修改名字。想想看，这种数据库/应用程序能混到采用更强大数据库的那一天吗？
采用全部大写而且包含下划符的名字具有更好的可读性（CUSTOMER_DATA），绝对不要在对象名的字符之间留空格。
小心保留词
要
保证你的字段名没有和保留词、数据库系统或者常用访问方法冲突，比如，最近我编写的一个 ODBC 连接程序里有个表，其中就用了 DESC
作为说明字段名。后果可想而知！DESC 是 DESCENDING 缩写后的保留词。表里的一个 SELECT *
语句倒是能用，但我得到的却是一大堆毫无用处的信息。
保持字段名和类型的一致性
在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致
性。假如字段在某个表中叫做“agreement_number”，你就别在另一个表里把名字改成“ref1”。假如数据类型在一个表里是整数，那在另一
个表里可就别变成字符型了。记住，你干完自己的活了，其他人还要用你的数据库呢。
仔细选择数字类型
在 SQL 中使用 smallint 和 tinyint 类型要特别小心，比如，假如你想看看月销售总额，你的总额字段类型是 smallint，那么，如果总额超过了 $32,767 你就不能进行计算操作了。
删除标记
在表中包含一个“删除标记”字段，这样就可以把行标记为删除。在关系数据库里不要单独删除某一行；最好采用清除数据程序而且要仔细维护索引整体性。
避免使用触发器
触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。
包含版本机制
建
议你在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。无论如何你都要实现这一要求。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库
结构。虽然你可以通过检查新字段或者索引来确定数据库结构的版本，但我发现把版本信息直接存放到数据库中不更为方便吗？。
给文本字段留足余量
ID
类型的文本字段，比如客户 ID
或定单号等等都应该设置得比一般想象更大，因为时间不长你多半就会因为要添加额外的字符而难堪不已。比方说，假设你的客户 ID 为 10
位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为 12 或者 13 个字符长。这算浪费空间吗？是有一点，但也没你想象的那么多：一个字段加长 3
个字符在有 1 百万条记录，再加上一点索引的情况下才不过让整个数据库多占据 3MB
的空间。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。身份证的号码从 15 位变成 18 位就是最好和最惨痛的例子。

列[字段]命名技巧
我们发现，假如你给每个表的列[字段]名都采用统一的前缀，那么在编写 SQL
表达式的时候会得到大大的简化。这样做也确实有缺点，比如破坏了自动表连接工具的作用，后者把公共列[字段]名同某些数据库联系起来，不过就连这些工具有
时不也连接错误嘛。举个简单的例子，假设有两个表：
Customer 和 Order。Customer 表的前缀是 cu_，所以该表内的子段名如下：cu_name_id、cu_surname、cu_initials 和cu_address 等。Order 表的前缀是 or_，所以子段名是：
or_order_id、or_cust_name_id、or_quantity 和 or_description 等。
这样从数据库中选出全部数据的 SQL 语句可以写成如下所示：
Select * From Customer, Order Where cu_surname = "MYNAME" ;
and cu_name_id = or_cust_name_id and or_quantity = 1
在没有这些前缀的情况下则写成这个样子（用别名来区分）：
Select * From Customer, Order Where Customer.surname = "MYNAME" ;
and Customer.name_id = Order.cust_name_id and Order.quantity = 1
第 1 个 SQL 语句没少键入多少字符。但如果查询涉及到 5 个表乃至更多的列[字段]你就知道这个技巧多有用了。

一、数据库设计过程

数据库技术是信息资源管理最有效的手段。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。
数
据库设计中需求分析阶段综合各个用户的应用需求（现实世界的需求），在概念设计阶段形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品的概念模式（信息世界模
型），用E-R图来描述。在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形成数据库逻辑模式。然后根据用户处理的要求，安全
性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图（VIEW）形成数据的外模式。在物理设计阶段根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，
形成数据库内模式。
1. 需求分析阶段
需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求（和数据流图描述的处理需求）。
需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。
需求分析的方法：调查组织机构情况、调查各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。
常用的调查方法有： 跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。
分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。自顶向下的结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法）从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并把每一层用数据流图和数据字典描述。
数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的数据则借助数据字典（Data Dictionary，简称DD）来描述。
数据字典是各类数据描述的集合，它是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分(至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键)。
数据项描述＝｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，
　　　　　　　　　取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝
数据结构描述＝｛数据结构名，含义说明，组成:｛数据项或数据结构｝｝
数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，
　　　　　　　　　组成:｛数据结构｝，平均流量，高峰期流量｝
数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流， 　　
　　　　　　　　组成:｛数据结构｝，数据量，存取方式｝
处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据流｝,
　　　　　　　　　　处理:｛简要说明｝｝
2. 概念结构设计阶段
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型，可以用E-R图表示。
概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。概念模型可以转换为计算机上某一DBMS支持的特定数据模型。
概念模型特点：
(1) 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。
(2) 应该简单、清晰、易于用户理解，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。
概念模型设计的一种常用方法为IDEF1X方法，它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型。
  使用IDEF1X方法创建E-R模型的步骤如下所示:
2.1 第零步——初始化工程
这个阶段的任务是从目的描述和范围描述开始，确定建模目标，开发建模计划，组织建模队伍，收集源材料，制定约束和规范。收集源材料是这阶段的重点。通过调查和观察结果，业务流程，原有系统的输入输出，各种报表，收集原始数据，形成了基本数据资料表。
2.2 第一步——定义实体
实
体集成员都有一个共同的特征和属性集，可以从收集的源材料——基本数据资料表中直接或间接标识出大部分实体。根据源材料名字表中表示物的术语以及具有“代
码”结尾的术语，如客户代码、代理商代码、产品代码等将其名词部分代表的实体标识出来，从而初步找出潜在的实体，形成初步实体表。
2.3 第二步——定义联系
IDEF1X
模型中只允许二元联系，n元联系必须定义为n个二元联系。根据实际的业务需求和规则，使用实体联系矩阵来标识实体间的二元关系，然后根据实际情况确定出连
接关系的势、关系名和说明，确定关系类型，是标识关系、非标识关系（强制的或可选的）还是非确定关系、分类关系。如果子实体的每个实例都需要通过和父实体
的关系来标识，则为标识关系，否则为非标识关系。非标识关系中，如果每个子实体的实例都与而且只与一个父实体关联，则为强制的，否则为非强制的。如果父实
体与子实体代表的是同一现实对象，那么它们为分类关系。
2.4 第三步——定义码
通过引入交叉实体除去上一阶段产生的非确定关系，然后从
非交叉实体和独立实体开始标识侯选码属性，以便唯一识别每个实体的实例，再从侯选码中确定主码。为了确定主码和关系的有效性，通过非空规则和非多值规则来
保证，即一个实体实例的一个属性不能是空值，也不能在同一个时刻有一个以上的值。找出误认的确定关系，将实体进一步分解，最后构造出IDEF1X模型的键
基视图（KB图）。
2.5 第四步——定义属性
从源数据表中抽取说明性的名词开发出属性表，确定属性的所有者。定义非主码属性，检查属性
的非空及非多值规则。此外，还要检查完全依赖函数规则和非传递依赖规则，保证一个非主码属性必须依赖于主码、整个主码、仅仅是主码。以此得到了至少符合关
系理论第三范式的改进的IDEF1X模型的全属性视图。
2.6 第五步——定义其他对象和规则
  定义属性的数据类型、长度、精度、非空、缺省值、约束规则等。定义触发器、存储过程、视图、角色、同义词、序列等对象信息。
3. 逻辑结构设计阶段
  将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型（例如关系模型），并对其进行优化。设计逻辑结构应该选择最适于描述与表达相应概念结构的数据模型，然后选择最合适的DBMS。
将E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式,这种转换一般遵循如下原则：
1）一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性。实体的码就是关系的码。
2）一个m:n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。
3）一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。
4）一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。
5）三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。  
6）同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述1:1、1:n和m:n三种情况分别处理。
7）具有相同码的关系模式可合并。
为了进一步提高数据库应用系统的性能，通常以规范化理论为指导，还应该适当地修改、调整数据模型的结构，这就是数据模型的优化。确定数据依赖。消除冗余的联系。确定各关系模式分别属于第几范式。确定是否要对它们进行合并或分解。一般来说将关系分解为3NF的标准，即：
表内的每一个值都只能被表达一次。
•?表内的每一行都应该被唯一的标识（有唯一键）。
表内不应该存储依赖于其他键的非键信息。  
4. 数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，形成数据库内模式。
5. 数据库实施阶段
运
用DBMS提供的数据语言（例如SQL）及其宿主语言（例如C），根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试
运行。 数据库实施主要包括以下工作：用DDL定义数据库结构、组织数据入库 、编制与调试应用程序、数据库试运行  
6. 数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。包括：数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控制、数据库性能的监督、分析和改进、数据库的重组织和重构造。

建模工具的使用
为加快数据库设计速度，目前有很多数据库辅助工具（CASE工具），如Rational公司的Rational Rose，CA公司的Erwin和Bpwin，Sybase公司的PowerDesigner以及Oracle公司的Oracle Designer等。
ERwin
主要用来建立数据库的概念模型和物理模型。它能用图形化的方式，描述出实体、联系及实体的属性。ERwin支持IDEF1X方法。通过使用ERwin建模
工具自动生成、更改和分析IDEF1X模型，不仅能得到优秀的业务功能和数据需求模型，而且可以实现从IDEF1X模型到数据库物理设计的转变。
ERwin工具绘制的模型对应于逻辑模型和物理模型两种。在逻辑模型中，IDEF1X工具箱可以方便地用图形化的方式构建和绘制实体联系及实体的属性。在
物理模型中，ERwin可以定义对应的表、列，并可针对各种数据库管理系统自动转换为适当的类型。
设计人员可根据需要选用相应的数据库设计建模工具。例如需求分析完成之后，设计人员可以使用Erwin画ER图，将ER图转换为关系数据模型，生成数据库结构；画数据流图，生成应用程序。
二、数据库设计技巧
1. 设计数据库之前（需求分析阶段）
1) 理解客户需求，询问用户如何看待未来需求变化。让客户解释其需求，而且随着开发的继续，还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。
2) 了解企业业务可以在以后的开发阶段节约大量的时间。
3) 重视输入输出。
在定义数据库表和字段需求（输入）时，首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图（输出）以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。
举例：假如客户需要一个报表按照邮政编码排序、分段和求和，你要保证其中包括了单独的邮政编码字段而不要把邮政编码糅进地址字段里。
4) 创建数据字典和ER 图表
ER 图表和数据字典可以让任何了解数据库的人都明确如何从数据库中获得数据。ER图对表明表之间关系很有用，而数据字典则说明了每个字段的用途以及任何可能存在的别名。对SQL 表达式的文档化来说这是完全必要的。
5) 定义标准的对象命名规范
数据库各种对象的命名必须规范。
2. 表和字段的设计（数据库逻辑设计）
表设计原则
1) 标准化和规范化
数
据的标准化有助于消除数据库中的数据冗余。标准化有好几种形式，但Third Normal Form（3NF）通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方
面达到了最好平衡。简单来说，遵守3NF 标准的数据库的表设计原则是：“One Fact in One Place”即某个表只包括其本身基本的属
性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。表之间的关系通过外键相连接。它具有以下特点：有一组表专门存放通过键连接起来的关联数据。
举例：某个存放客户及其有关定单的3NF 数据库就可能有两个表：Customer 和Order。Order 表不包含定单关联客户的任何信息，但表内会存放一个键值，该键指向Customer 表里包含该客户信息的那一行。
事实上，为了效率的缘故，对表不进行标准化有时也是必要的。
2) 数据驱动
采用数据驱动而非硬编码的方式，许多策略变更和维护都会方便得多，大大增强系统的灵活性和扩展性。
举
例，假如用户界面要访问外部数据源（文件、XML 文档、其他数据库等），不妨把相应的连接和路径信息存储在用户界面支持表里。还有，如果用户界面执行工
作流之类的任务（发送邮件、打印信笺、修改记录状态等），那么产生工作流的数据也可以存放在数据库里。角色权限管理也可以通过数据驱动来完成。事实上，如
果过程是数据驱动的，你就可以把相当大的责任推给用户，由用户来维护自己的工作流过程。
3) 考虑各种变化
在设计数据库的时候考虑到哪些数据字段将来可能会发生变更。
举例，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性结婚后从夫姓等）。所以，在建立系统存储客户信息时，在单独的一个数据表里存储姓氏字段，而且还附加起始日和终止日等字段，这样就可以跟踪这一数据条目的变化。

字段设计原则
4) 每个表中都应该添加的3 个有用的字段
•?dRecordCreationDate，在VB 下默认是Now()，而在SQL Server 下默认为GETDATE()
•?sRecordCreator，在SQL Server 下默认为NOT NULL DEFAULT USER
•?nRecordVersion，记录的版本标记；有助于准确说明记录中出现null 数据或者丢失数据的原因
5) 对地址和电话采用多个字段
描述街道地址就短短一行记录是不够的。Address_Line1、Address_Line2 和Address_Line3 可以提供更大的灵活性。还有，电话号码和邮件地址最好拥有自己的数据表，其间具有自身的类型和标记类别。
6) 使用角色实体定义属于某类别的列
在需要对属于特定类别或者具有特定角色的事物做定义时，可以用角色实体来创建特定的时间关联关系，从而可以实现自我文档化。
举
例：用PERSON 实体和PERSON_TYPE 实体来描述人员。比方说，当John Smith, Engineer 提升为
John Smith, Director 乃至最后爬到John Smith, CIO 的高位，而所有你要做的不过是改变两个表PERSON 和
PERSON_TYPE 之间关系的键值，同时增加一个日期/时间字段来知道变化是何时发生的。这样，你的PERSON_TYPE 表就包含了所有
PERSON 的可能类型，比如Associate、Engineer、Director、CIO 或者CEO 等。还有个替代办法就是改变
PERSON 记录来反映新头衔的变化，不过这样一来在时间上无法跟踪个人所处位置的具体时间。
7) 选择数字类型和文本类型尽量充足
在SQL 中使用smallint 和tinyint 类型要特别小心。比如，假如想看看月销售总额，总额字段类型是smallint，那么，如果总额超过了$32,767 就不能进行计算操作了。
而ID 类型的文本字段，比如客户ID 或定单号等等都应该设置得比一般想象更大。假设客户ID 为10 位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为12 或者13 个字符长。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。
8) 增加删除标记字段
在表中包含一个“删除标记”字段，这样就可以把行标记为删除。在关系数据库里不要单独删除某一行；最好采用清除数据程序而且要仔细维护索引整体性。
3. 选择键和索引（数据库逻辑设计）
键选择原则：
1) 键设计4 原则
•?为关联字段创建外键。
•?所有的键都必须唯一。
•?避免使用复合键。
•?外键总是关联唯一的键字段。
2) 使用系统生成的主键
设计数据库的时候采用系统生成的键作为主键，那么实际控制了数据库的索引完整性。这样，数据库和非人工机制就有效地控制了对存储数据中每一行的访问。采用系统生成键作为主键还有一个优点：当拥有一致的键结构时，找到逻辑缺陷很容易。
3) 不要用用户的键(不让主键具有可更新性)
在确定采用什么字段作为表的键的时候，可一定要小心用户将要编辑的字段。通常的情况下不要选择用户可编辑的字段作为键。
4) 可选键有时可做主键
把可选键进一步用做主键，可以拥有建立强大索引的能力。

索引使用原则：
索引是从数据库中获取数据的最高效方式之一。95%的数据库性能问题都可以采用索引技术得到解决。
1) 逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。
2) 大多数数据库都索引自动创建的主键字段，但是可别忘了索引外键，它们也是经常使用的键，比如运行查询显示主表和所有关联表的某条记录就用得上。
3) 不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。
4) 不要索引常用的小型表
不要为小型数据表设置任何键，假如它们经常有插入和删除操作就更别这样作了。对这些插入和删除操作的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。

4. 数据完整性设计（数据库逻辑设计）
1) 完整性实现机制：
实体完整性：主键
参照完整性：
父表中删除数据：级联删除；受限删除；置空值
父表中插入数据：受限插入；递归插入
父表中更新数据：级联更新；受限更新；置空值
DBMS对参照完整性可以有两种方法实现：外键实现机制（约束规则）和触发器实现机制
用户定义完整性：
  NOT NULL；CHECK；触发器
2) 用约束而非商务规则强制数据完整性
采用数据库系统实现数据的完整性。这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性。在写数据的时候还可以增加触发器来保证数据的正确性。不要依赖于商务层保证数据完整性；它不能保证表之间（外键）的完整性所以不能强加于其他完整性规则之上。
3) 强制指示完整性
在有害数据进入数据库之前将其剔除。激活数据库系统的指示完整性特性。这样可以保持数据的清洁而能迫使开发人员投入更多的时间处理错误条件。
4) 使用查找控制数据完整性
控制数据完整性的最佳方式就是限制用户的选择。只要有可能都应该提供给用户一个清晰的价值列表供其选择。这样将减少键入代码的错误和误解同时提供数据的一致性。某些公共数据特别适合查找：国家代码、状态代码等。
5) 采用视图
为了在数据库和应用程序代码之间提供另一层抽象，可以为应用程序建立专门的视图而不必非要应用程序直接访问数据表。这样做还等于在处理数据库变更时给你提供了更多的自由。
5. 其他设计技巧
1) 避免使用触发器
触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。
2) 使用常用英语（或者其他任何语言）而不要使用编码
在创建下拉菜单、列表、报表时最好按照英语名排序。假如需要编码，可以在编码旁附上用户知道的英语。
3) 保存常用信息
让
一个表专门存放一般数据库信息非常有用。在这个表里存放数据库当前版本、最近检查/修复（对Access）、关联设计文档的名称、客户等信息。这样可以实
现一种简单机制跟踪数据库，当客户抱怨他们的数据库没有达到希望的要求而与你联系时，这样做对非客户机/服务器环境特别有用。
4) 包含版本机制
在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库结构。把版本信息直接存放到数据库中更为方便。
5) 编制文档
对所有的快捷方式、命名规范、限制和函数都要编制文档。
采用给表、列、触发器等加注释的数据库工具。对开发、支持和跟踪修改非常有用。
对数据库文档化，或者在数据库自身的内部或者单独建立文档。这样，当过了一年多时间后再回过头来做第2 个版本，犯错的机会将大大减少。
6) 测试、测试、反复测试
建立或者修订数据库之后，必须用用户新输入的数据测试数据字段。最重要的是，让用户进行测试并且同用户一道保证选择的数据类型满足商业要求。测试需要在把新数据库投入实际服务之前完成。
7) 检查设计
在开发期间检查数据库设计的常用技术是通过其所支持的应用程序原型检查数据库。换句话说，针对每一种最终表达数据的原型应用，保证你检查了数据模型并且查看如何取出数据。
三、数据库命名规范
1. 实体（表）的命名
1)
表以名词或名词短语命名，确定表名是采用复数还是单数形式，此外给表的别名定义简单规则（比方说，如果表名是一个单词，别名就取单词的前4 个字母；如
果表名是两个单词，就各取两个单词的前两个字母组成4 个字母长的别名；如果表的名字由3 个单词组成，从头两个单词中各取一个然后从最后一个单词中再取
出两个字母，结果还是组成4 字母长的别名，其余依次类推）
对工作用表来说，表名可以加上前缀WORK_ 后面附上采用该表的应用程序的名字。在命名过程当中，根据语义拼凑缩写即可。注意，由于ORCLE会将字段名称统一成大写或者小写中的一种，所以要求加上下划线。
举例：
定义的缩写 Sales: Sal 销售；
Order: Ord 订单；
Detail: Dtl 明细；
则销售订单明细表命名为：Sal_Ord_Dtl;
2) 如果表或者是字段的名称仅有一个单词，那么建议不使用缩写，而是用完整的单词。
举例：
定义的缩写 Material Ma 物品；
物品表名为：Material, 而不是 Ma.
但是字段物品编码则是：Ma_ID;而不是Material_ID
3) 所有的存储值列表的表前面加上前缀Z
目的是将这些值列表类排序在数据库最后。
4) 所有的冗余类的命名(主要是累计表)前面加上前缀X
冗余类是为了提高数据库效率，非规范化数据库的时候加入的字段或者表
5) 关联类通过用下划线连接两个基本类之后，再加前缀R的方式命名,后面按照字母顺序罗列两个表名或者表名的缩写。
关联表用于保存多对多关系。
如果被关联的表名大于10个字母，必须将原来的表名的进行缩写。如果没有其他原因，建议都使用缩写。
举例：表Object与自身存在多对多的关系,则保存多对多关系的表命名为：R_Object；
表 Depart和Employee;存在多对多的关系；则关联表命名为R_Dept_Emp
2. 属性（列）的命名
1)
采用有意义的列名，表内的列要针对键采用一整套设计规则。每一个表都将有一个自动ID作为主健,逻辑上的主健作为第一组候选主健来定义,如果是数据库自
动生成的编码，统一命名为：ID;如果是自定义的逻辑上的编码则用缩写加“ID”的方法命名。如果键是数字类型，你可以用_NO 作为后缀；如果是字符类
型则可以采用_CODE 后缀。对列名应该采用标准的前缀和后缀。
举例：销售订单的编号字段命名：Sal_Ord_ID；如果还存在一个数据库生成的自动编号，则命名为：ID。
2) 所有的属性加上有关类型的后缀，注意，如果还需要其它的后缀，都放在类型后缀之前。
注: 数据类型是文本的字段，类型后缀TX可以不写。有些类型比较明显的字段，可以不写类型后缀。
3) 采用前缀命名
给每个表的列名都采用统一的前缀，那么在编写SQL表达式的时候会得到大大的简化。这样做也确实有缺点，比如破坏了自动表连接工具的作用，后者把公共列名同某些数据库联系起来。
3. 视图的命名
1) 视图以V作为前缀，其他命名规则和表的命名类似；
2) 命名应尽量体现各视图的功能。
4. 触发器的命名
触发器以TR作为前缀，触发器名为相应的表名加上后缀，Insert触发器加 _I ，Delete触发器加 _D ，Update触发器加 _U ，如：TR_Customer_I，TR_Customer_D，TR_Customer_U。
5. 存储过程名
存储过程应以 UP_ 开头，和系统的存储过程区分，后续部分主要以动宾形式构成，并用下划线分割各个组成部分。如增加代理商的帐户的存储过程为 UP_Ins_Agent_Account 。
6. 变量名
变量名采用小写，若属于词组形式，用下划线分隔每个单词，如@my_err_no。
7. 命名中其他注意事项
1)  以上命名都不得超过30个字符的系统限制。变量名的长度限制为29（不包括标识字符@）。
2)  数据对象、变量的命名都采用英文字符，禁止使用中文命名。绝对不要在对象名的字符之间留空格。
3) 小心保留词，要保证你的字段名没有和保留词、数据库系统或者常用访问方法冲突
5) 保持字段名和类型的一致性，在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致性。假如数据类型在一个表里是整数，那在另一个表里可就别变成字符型了。

在介绍图象的压缩编码之前，先考虑一个问题：为什么要压缩？其实这个问题不用我回答，你也能想得到。因为图象信息的数据量实在是太惊人了。举一个例子就明白了，一张A4(210mm*297mm) 幅面的照片，若用中等分辨率（300dpi）的扫描仪按真彩扫描，其数据量为多少？让我们来计算一下：共有(300*210/25.4)*（300*297/25.4）个像素，每个像素占3个字节,其数据量为26M字节，其数据量之大可见一斑了。
如今在Internet上，传统基于字符界面的应用逐渐被能够浏览图象信息的WWW(World Wide Web)方式所取代。WWW尽管漂亮，但是也带来了一个问题：图象信息的数据量太大了，本来就已经非常紧张的网络带宽变得更加不堪重负，使得World Wide Web变成了World Wide Wait。
总之，大数据量的图象信息会给存储器的存储容量，通信干线信道的带宽，以及计算机的处理速度增加极大的压力。单纯靠增加存储器容量，提高信道带宽以及计算机的处理速度等方法来解决这个问题是不现实的，这时就要考虑压缩。压缩的理论基础是信息论。从信息论的角度来看，压缩就是去掉信息中的冗余，即保留不确定的信息，去掉确定的信息（可推知的），也就是用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述。这个本质的东西就是信息量（即不确定因素）。
压缩可分为两大类，第一类压缩过程是可逆的，也就是说，从压缩后的图象能够完全恢复出原来的图象，信息没有任何丢失，称为无损压缩；第二类压缩过程是不可逆的，无法完全恢复出原图象，信息有一定的丢失，成为有损压缩。选择哪一类压缩，要折中考虑，尽管我们希望能够无损压缩，但是通常有损压缩的压缩比（即原图象占的字节数与压缩后图象占的字节数之比，压缩比越大，说明压缩效率越高）比无损压缩的高。
图象压缩一般是通过改变图象的表示方式来达到，因此压缩和编码是分不开的。图象压缩的主要应用是图象信息的传输和存储，可广泛地应用于广播电视，电视会议，计算机通讯，传真，多媒体系统，医学图象，卫星图象等领域。
压缩编码的方法有很多，主要分成以下4大类：1.像素编码；2.预测编码；3.变换编码；4.其它方法。
所谓像素编码是指，编码时对每个像素单独处理，不考虑像素之间的相关性。在像素编码中常用的几种方法有：1.脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）;2.熵编码（Entropy Coding）；3.行程编码(Run Length Coding)；4.位平面编码（Bit Plane Coding）。这里面，我们要介绍的是熵编码中的哈夫曼(Huffman)编码，行程编码（以读取.PCX文件为例）。
所谓预测编码是指，去掉相邻像素之间的相关性和冗余性，只对新的信息进行编码。举个简单的例子，因为像素的灰度是连续的，所以在一片区域中，相邻像素之间灰度值的差别可能很小。如果我们只记录第一个像素的灰度，其它像素的灰度都用它与前一个像素灰度之差来表示，就能起到压缩的目的。如248，2，1，0，1，3，实际上这6个像素的灰度是248，250，251，251，252，255。表示250需要8个比特，而表示2只需要两个比特，这样就实现了压缩。
常用的预测编码有Δ调制（Delta Modulation，简称DM）；微分预测编码(Differential Pulse Code Modulation，DPCM)，具体的细节，我们就不详述了。
所谓变换编码是指，将给定的图象变换到另一个数据域（如频域）上，使得大量的信息能用较少的数据来表示，从而达到压缩的目的。变换编码有很多，如1.离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)；2.离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)；3.离散哈达玛变换(Discrete Hadamard Transform，DHT)。
其它的编码方法也有很多，如混合编码（Hybird Coding），矢量量化(Vector Quantize，VQ)，LZW算法。在这里，我们只介绍LZW算法的大体思想。
值得注意的是，近些年来出现了很多新的压缩编码方法，如使用人工神经元网络(Artificial Neural Network，ANN)的压缩编码算法；分形（Fractl）；小波(Wavelet)；基于对象（Object -Based）的压缩编码算法；基于模型（Model -Based）的压缩编码算法(应 用在MPEG4及未来的视频压缩编码标准中)。这些都超出了本讲座的范围。
本讲的最后，我们将以JPEG压缩编码标准为例，看看上面的几种编码方法在实际的压缩编码中是怎样应用的。

1. 哈夫曼(Huffman)编码
Huffman编码是一种常用的压缩编码方法，是Huffman于1952年为压缩文本文件建立的。它的基本原理是频繁使用的数据用较短的代码代替，较少使用的数据用较长的代码代替，每个数据的代码各不相同。这些代码都是二进制码，且码的长度是可变的。举个例子：假设一个文件中出现了8种符号S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，那么每种符号要编码，至少需要3比特，假设编码成000，001，010，011，100，101，110，111（称做码字）。那么符号序列S0S1S7S0S1S6S2S2S3S4S5S0S0S1编码后变成000001111000001110010010011100101000000001，共用了42比特。我们发现S0，S1，S2这三个符号出现的频率比较大，其它符号出现的频率比较小，如果我们采用一种编码方案使得S0，S1，S2的码字短，其它符号的码字长，这样就能够减少占用的比特数。
例如，我们采用这样的编码方案：S0到S7的码字分别01，11，101，0000，0001，0010，0011，100，那么上述符号序列变成011110001110011101101000000010010010111，共用了39比特，尽管有些码字如S3，S4，S5，S6变长了（由3位变成4位），但使用频繁的几个码字如S0，S1变短了，所以实现了压缩。
上述的编码是如何得到的呢？随意乱写是不行的。编码必须保证不能出现一个码字和另一个的前几位相同的情况，比如说，如果S0的码字为01，S2的码字为011，那么当序列中出现011时，你不知道是S0的码字后面跟了个1，还是完整的一个S2的码字。我们给出的编码能够保证这一点。
下面给出具体的Huffman编码算法。
1.首先统计出每个符号出现的频率，上例S0到S7的出现频率分别为4/14，3/14，2/14，1/14，1/14，1/14，1/14，1/14。
2.从左到右把上述频率按从小到大的顺序排列。
3.每一次选出最小的两个值，作为二叉树的两个叶子节点，将和作为它们的根节点，这两个叶子节点不再参与比较，新的根节点参与比较。
4.重复3，直到最后得到和为1的根节点。
5.将形成的二叉树的左节点标0，右节点标1。把从最上面的根节点到最下面的叶子节点途中遇到的0,1序列串起来，就得到了各个符号的编码。
上面的例子用Huffman编码的过程如下图所示，其中圆圈中的数字是新节点产生的顺序。可见，我们上面给出的编码就是这么得到的。

图1. Huffman编码的示意图
产生霍夫曼编码需要对原始数据扫描两遍，第一遍扫描要精确地统计出原始数据中，每个值出现的频率，第二遍是建立霍夫曼树并进行编码，由于需要建立二叉树并遍历二叉树生成编码，因此数据压缩和还原速度都较慢，但简单有效，因而得到广泛的应用。

2.行程编码(Run Length Coding)
行程编码的原理也很简单：将一行中颜色值相同的相邻像素用一个计数值和该颜色值来代替。例如:aaabccccccddeee可以表示为3a1b6c2d3e。如果一幅图象是由很多块颜色相同的大面积区域组成，那么采用行程编码的压缩效率是惊人的。然而，该算法也导致了一个致命弱点，如果图象中每两个相邻点的颜色都不同，用这种算法不但不能压缩，反而数据量增加一倍。所以现在单纯采用行程编码的压缩算法用得并不多，PCX文件算是其中的一种.
PCX文件最早是PC Paintbrush软件所采用的一种文件格式，由于压缩比不高，现在用的并不是很多了。它也是由头信息，调色板，实际的图象数据三个部分组成。其中头信息的结构为：
typedef struct{
char manufacturer;
char version;
char encoding;
char bits_per_pixel;
WORD xmin,ymin;
WORD xmax,ymax;
WORD hres;
WORD vres;
char palette[48];
char reserved;
char colour_planes;
WORD bytes_per_line;
WORD palette_type;
char filler[58];
} PCXHEAD;
其中值得注意的是以下几个数据：manufacturer为PCX文件的标识，必须为0x0a；xmin为最小的x坐标，xmax最大的x坐标，所以图象的宽度为xmax-xmin+1，同样图象的高度为ymax-yin+1；bytes_per_line为每个编码行所占的字节数，过一会儿详细介绍。
PCX的调色板在文件的最后。以256色PCX文件为例，倒数第769个字节为颜色数的标识，256时该字节必须为12，剩下的768（256*3）为调色板的RGB值。
为了讲起来方便，下面我们针对256色PCX文件，介绍一下它的解码过程。编码是解码的逆过程，有兴趣的读者可以试着自己来完成。
解码是以行为单位的，该行所占的字节数由bytes_per_line给定。为此，我们开一个大小为bytes_per_line的解码缓冲区。一开始，将缓冲区的所有内容清零。从文件中读出一个字节C，若C>0xc0，说明是行程（Run Length）信息，即C的低6位表示后面连续的字节个数（所以最多63个连续颜色相同的像素，若还有颜色相同的像素，将在下一个行程处理），文件的下一个字节就是实际的图象数据（即该颜色在调色板中的索引值）；若C<0xc0，则表示C是实际的图象数据。如此反复，直到这bytes_per_line个字节处理完，这一行的解码完成。PCX就是有若干个这样的解码行组成。

实现256色PCX文件解码的源程序

3. LZW算法的大体思想
LZW是一种比较复杂的压缩算法，其压缩效率也比较高。我们在这里只介绍一下它的基本原理：LZW把每一个第一次出现的字符串用一个数值来编码，在还原程序中再将这个数值还成原来的字符串。例如：用数值0x100代替字符串"abccddeee"，每当出现该字符串时，都用0x100代替，这样就起到了压缩的作用。
至于0x100与字符串的对应关系则是在压缩过程中动态生成的，而且这种对应关系隐含在压缩数据中，随着解压缩的进行,这张编码表会从压缩数据中逐步得到恢复，后面的压缩数据再根据前面数据产生的对应关系产生更多的对应关系，直到压缩文件结束为止。LZW是无损的。GIF文件采用了这种压缩算法。
要注意的是，LZW算法由Unisys公司在美国申请了专利，要使用它首先要获得该公司的认可。

4.JPEG压缩编码标准
JPEG是联合图象专家组（Joint Picture Expert Group）的英文缩写，是国际标准化组织(ISO)和CCITT联合制定的静态图象的压缩编码标准。和相同图象质量的其它常用文件格式（如GIF，TIFF，PCX）相比，JPEG是目前静态图象中压缩比最高的。我们给出具体的数据来对比一下。例图采用Windows95目录下的Clouds.bmp，原图大小为640*480，256色。用工具SEA(version1.3)将其分别转成24位色BMP，24位色JPEG，GIF（只能转成256色）压缩格式，24位色TIFF压缩格式，24位色TGA压缩格式，得到的文件大小（以字节为单位）分别为：921,654；17,707；177,152；923,044；768,136。可见JPEG比其它几种压缩比要高得多，而图象质量都差不多（JPEG处理的颜色只有真彩和灰度图）。 正是由于其高压缩比，使得JPEG被广泛地应用于多媒体和网络程序中，例如HTML语法中选用的图象格式之一就是JPEG（另一种是GIF），这是显然的，因为网络的带宽是非常宝贵的，选用一种高压缩比的文件格式是十分必要的。
JPEG有几种模式，其中最常用的是基于DCT变换的顺序型模式，又称为基本系统（Baseline），以下都是针对这种格式进行讨论。

JPEG的压缩原理
JPEG的压缩原理其实上面介绍的那些原理的综合，博采众家之长，这也正是JPEG有高压缩比的原因。其编码器的流程为

图3. 编码器流程
解码器基本上为上述过程的逆过程：

图4. 解码器流程

8*8的图象经过DCT变换后，其低频分量都集中在左上角，高频分量分布在右下角（DCT变换实际上是空间域的低通滤波器）。由于该低频分量包含了图象的主要信息（如亮度），而高频与之相比，就不那么重要了，所以我们可以忽略高频分量，从而达到压缩的目的。如何将高频分量去掉，这就要用到量化，它是产生信息损失的根源。这里的量化操作，就是将某一个值除以量化表中对应的值。由于量化表左上角的值较小，右上角的值较大，这样就起到了保持低频分量，抑制高频分量的目的。
JPEG使用的颜色是YUV格式。我们提到过，Y分量代表了亮度信息，UV分量代表了色差信息。相比而言，Y分量更重要一些。我们可以对Y采用细量化，对UV采用粗量化，可进一步提高压缩比。所以上面所说的量化表通常有两张，一张是针对Y的；一张是针对UV的。
上面讲了，经过DCT变换后，低频分量集中在左上角，其中F（0，0）（即第一行第一列元素）代表了直流（DC）系数，即8*8子块的平均值，要对它单独编码。由于两个相邻的8*8子块的DC系数相差很小，所以对它们采用差分编码DPCM，可以提高压缩比，也就是说对相邻的子块DC系数的差值进行编码。8*8的其它63个元素是交流（AC）系数，采用行程编码。这里出现一个问题：这63个系数应该按照怎么样的顺序排列？ 为了保证低频分量先出现，高频分量后出现，以增加行程中连续"0"的个数，这63个元素采用了"之"字型（Zig-Zag）的排列方法，如下图所示：

图5. Zig-Zag
这63个AC系数行程编码的码字用两个字节表示，如下图

图6. 行程编码
上面，我们得到了DC码字和 AC行程码字。为了进一步提高压缩比，需要对其再进行熵编码，这里选用Huffman编码，分成两步：
（1） 熵编码的中间格式表示：
对于AC系数，有两个符号。符号1：行程和尺寸，即上面的（RunLength，Size）。（0，0）和（15，0）是两个比较特殊的情况。（0，0）表示块结束标志（EOB），（15，0）表示ZRL，当行程长度超过15时，用增加ZRL的个数来解决，所以最多有三个ZRL（3*16+15=63）。符号2为幅度值（Amplitude）。
对于DC系数，也有两个符号。符号1：尺寸（Size）；符号2为幅度值（Amplitude）。
（2） 熵编码：
对于AC系数，符号1和符号2分别进行编码。零行程长度超过15个时，有一个符（15，0），块结束时只有一个符号（0，0）。 对符号1进行Hufffman编码（亮度，色差的Huffman码表不同）。对符号2：进行变长整数VLI编码，举例来说：Size=6时，Amplitude的范围是-63~-32，以及32~63，对绝对值相同，符号相反的码字之间为反码关系。所以AC系数为32的码字为100000，33的码字为100001，-32的码字为011111，-33的码字为011110。符号2的码字紧接于符号1的码字之后。
对于DC系数，Y和UV的Huffman码表也不同。掉了这么半天的书包，你可能已经晕了，呵呵。举个例子来说明上述过程就容易明白了。
下面为8*8的亮度（Y）图象子块经过量化后的系数。
15 0 -1 0 0 0 0 0
-2 -1 0 0 0 0 0 0
-1 -1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
可见量化后只有左上角的几个点（低频分量）不为零，这样采用行程编码就很有效。
第一步，熵编码的中间格式表示：先看DC系数。假设前一个8*8子块DC系数的量化值为12，则本块DC系数与它的差为3，根据下表
Size Amplitude
0 0
1 -1,1
2 -3,-2,2,3
3 -7~-4，4~7
4 -15~-8，8~15
5 -31~-16，16~31
6 -63~-32，32~63
7 -127~-64，64~127
8 -255~-128，128~255
9 -511~-256，256~511
10 -1023~512，512~1023
11 -2047~-1024，1024~2047
查表得Size=2，Amplitude=3，所以DC中间格式为（2）（3）.AC系数接着被编码，经过Zig-Zag扫描后，遇到的第一个非零系数为-2，其中遇到零的个数为1（即RunLength），根据下面这张AC系数表
Size Amplitude
1 -1,1
2 -3,-2,2,3
3 -7~-4，4~7
4 -15~-8，8~15
5 -31~-16，16~31
6 -63~-32，32~63
7 -127~-64，64~127
8 -255~-128，128~255
9 -511~-256，256~511
10 -1023~512，512~1023
查表得Size=2。所以RunLength=1，Size=2，Amplitude=3，所以AC中间格式为（1，2）（-2）。
其余的点类似，可以求得这个8*8子块熵编码的中间格式为
（DC）（2）（3），（1，2）（-2），（0，1）（-1），（0，1）（-1），（0，1）（-1），（2，1）（-1），（EOB）（0，0）
第二步：熵编码
对于（2）（3）：2查DC亮度Huffman表得到11，3经过VLI编码为011
对于（1，2）（-2）：（1，2）查AC亮度Huffman表得到11011，-2是2的反码，为01
对于（0，1）（-1）：（0，1）查AC亮度Huffman表得到00，-1是1的反码，为0
……
最后这一8*8子块亮度信息压缩后的数据流为11011，1101101，000，000，000，111000，1010。总共31比特，其压缩比是64*8/31=16.5，大约每个像素用半个比特。
可以想见，压缩比和图象质量是呈反比的，以下是压缩效率与图象质量之间的大致关系，可以根据你的需要，选择合适 的压缩比。
压缩效率（单位：bits/pixel） 图象质量
0.25~0.50中~好，可满足某些应用
0.50~0.75好~很好，满足多数应用
0.75~1.5 极好，满足大多数应用
1.5~2.0与原始图象几乎一样

以上我们介绍了JPEG压缩的原理，其中DC系数使用了预测编码DPCM，AC系数使用了变换编码DCT，二者都使用了熵编码Huffman，可见几乎所有传统的压缩方法在这里都用到了。这几种方法的结合正是产生JPEG高压缩比的原因。顺便说一下，该标准是JPEG小组从很多种不同中方案中比较测试得到的，并非空穴来风。
上面介绍了JPEG压缩的基本原理，下面介绍一下JPEG的文件格式。

JPEG的文件格式
JPEG文件大体上可以分成以下两个部分：标记码（Tag）加压缩数据。先介绍标记码部分。
标记码部分给出了JPEG图象的所有信息（有点类似于BMP中的头信息，但要复杂的多），如图象的宽，高，Huffman表，量化表等等。标记码有很多，但绝大多数的JPEG文件只包含几种。标记码的结构为：
SOI
DQT
DRI
SOF0
DHT
SOS
…
EOI
标记码由两个字节组成，高字节为0XFF，每个标记码之前可以填上个数不限的填充字节0XFF。
下面介绍一些常用的标记码的结构及其含义。
SOI（Start of Image）
标记结构 字节数
0XFF1
0XD81
可作为JPEG格式的判据（JFIF还需要APP0的配合）
APP0（Application）
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XE01
Lp2 APP0标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XE0
Identifier5JFIF识别码 0X4A，0X46，0X49，0X46，0X00
Version 2JFIF版本号 可为0X0101或者0X0102
Units 1单位，等于零时表示未指定，为1表示英寸，为2表示厘米
Xdensity2水平分辨率
Ydensity2竖直分辨率
Xthumbnail1水平点数
Ythumbnail1竖直点数
RGB03RGB的值
RGB13RGB的值
…
RGBn 3 RGB的值，n=Xthumbnail*Ythumbnail
APP0是JPEG保留给Application所使用的标记码，而JFIF将文件的相关信息定义在此标记中。

DQT(Define Quantization Table)
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XDB1
Lq2DQT标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XDB
(Pq,Tq)1 高四位Pq为量化表的数据精确度，Pq=0时，Q0~Qn的值为8位，Pq=1时，Qt的值为16位，Tq表示量化表的编号，为0~3。在基本系统中，Pq=0，Tq=0~1，也就是说最多有两个量化表。
Q01或2 量化表的值，Pq=0时，为一个字节，Pq=1时，为两个字节
Q11或2 量化表的值，Pq=0时，为一个字节，Pq=1时，为两个字节
…
Qn1或2 量化表的值，Pq=0时，为一个字节，Pq=1时，为两个字节n的值为0~63，表示量化表中64个值（之字形排列）

DRI(Define Restart Interval)
此标记需要用到最小编码单元（MCU，Minimum Coding Unit）的概念。前面提到，Y分量数据重要，UV分量的数据相对不重要，所以可以只取UV的一部分，以增加压缩比。目前支持JPEG格式的软件通常提供两种取样方式YUV411和YUV422，其含义是YUV三个分量的数据取样比例。举例来说，如果Y取四个数据单元，即水平取样因子Hy乘以垂直取样因子Vy的值为4，而U和V各取一个数据单元，即Hu*Vu=1,Hv*Vv=1。那么这种部分取样就称为YUV411。如下图所示：

图7. YUV411的示意图
易知YUV411有50%的压缩比（原来有12个数据单元，现在有6个数据单元），YUV422
有33%的压缩比（原来有12个数据单元，现在有8个数据单元）。 那么你可能会想，YUV911，YUV1611压缩比不是更高嘛？但是要考虑到图象质量的因素。所以JPEG标准规定了最小编码单元MCU，要求Hy*Vy+Hu*Vu+Hv*Vv≤10。
MCU中块的排列方式与H，V的值有密切关系。如以下几幅图所示：

图8. YUV111的排列顺序

图9. YUV211的排列顺序

图10. YUV411的排列顺序
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XDD1
Lr2DRI标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XDD
Ri2重入间隔的MCU个数，Ri必须是一MCU行中MCU个数的整数，最后一个零头不一定刚好是Ri个MCU。每个重入间隔各自独立编码。

SOF(Start of Frame) 在基本系统中，只处理SOF0
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XC01
Lf2SOF标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XC0
P1 基本系统中，为0X08
Y2 图象高度
X2 图象宽度
Nf1Frame中的成分个数，一般为1或3，1代表灰度图，3代表真彩图
C11成分编号1
(H1,V1)1 第一个水平和垂直采样因子
Tq11该量化表编号
C21成分编号2
(H2,V2)1第二个水平和垂直采样因子
Tq21该量化表编号
…
Cn1 成分编号n
(Hn,Vn)1第n个水平和垂直采样因子
Tqn1该量化表编号

DHT(Define Huffman Table)
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XC41
Lh2DHT标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XC4
(Tc,Th)１
L11
L21
…
L16１
V11
V21
…
Vt1
Tc为高4位，Th为低4位。在基本系统中，Tc为0或1，为0时，指DC所用的Huffman表，为1时，指AC所用的Huffman表。Th表示Huffman表的编号，在基本系统中，其值为0或1。
所以，在基本系统中，最多有4个Huffman表，如下所示：
Tc Th Huffman表编号（2*Tc+Th）
0 0 0
0 1 1
1 0 2
1 1 3
Ln表示每个n比特的Huffman码字的个数，n=1~16
Vt表示每个Huffman码字所对应的值，也就是我们前面所讲的符号1，对DC来说该值为(Size)，对AC来说该值为（RunLength，Size）。 t=L1+L2+…L16

SOS(Start of Scan)
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XDA1
Ls2 DHT标记码长度，不包括前两个字节0XFF，0XDA
Ns1
Cs11
(Td1,Ta1)1
Cs21
(Td2,Ta2)1
…
CsNs1
(TdNs,TaNs) 1
Ss1
Se1
(Ah，Al)1
Ns为Scan中成分的个数，在基本系统中，Ns=Nf（Frame中成分个数）。CSNs为在Scan中成分的编号。TdNs为高4位，TaNs为低4位，分别表示DC和AC编码表的编号。在基本系统中Ss=0，Se=63，Ah=0，Al=0。

EOI(End of Image) 结束标志
标记结构 字节数 意义
0XFF1
0XD91

JPEG基本系统解码器的程序流程图。

图11. JPEG基本系统解码器的程序流程图
由于没有用到什么优化算法，该解码器的速度并不高，在用VC的性能评测工具Profile评测该程序时我发现最耗时的地方是反离散余弦变换（IDCT）那里，其实这是显然的，浮点数的指令条数要比整数的多得多，因此采用一种快速的IDCT算法能很大的提高性能，我这里采用是目前被认为比较好的一种快速IDCT算法，其主要思想是把二维IDCT分解成行和列两个一维IDCT。

Fvwm is a window manager for X11. It is designed to minimize memory
consumption, provide a 3D look to window frames, and a virtual desktop.

--- The FVWM(F? Virtual Window Manager) manual

在看这个文档之前你最好对 Xwindow 的工作机制有一定了解。知道 X server 跟 WM
 有什么关系。我以后或许会增加这些内容，但是现在暂时还没有时间写这些。

1. FVWM 是什么样子？
    

   这个问题是永远不会有答案的。问这个问题就像在问：“Xwindow
    是什么样子的？”也许勉强可以接受的回答是：“你想让它是什么样子，它就会成为什么样子。”

   
    

   FVWM 是一个完全可定制的窗口管理器。这是FVWM不同于很多WM的一个特点，它的一切行为方式都是由一个配置文件:
    .fvwm2rc 决定的。没有了这个配置文件，FVWM 就成了一个废物:
    鼠标和键盘几乎不起任何作用，没有菜单，没有窗口边框，没有按钮，甚至你根本不知道它其实正在运行！

   
    

   但是一旦有了配置文件，FVWM就会变得威力无比，简单的配置文件可以实现基本的功能，复杂的配置文件甚至可以模拟很多其它WM甚至 Windows
    XP。下面就是一个模拟 Windows XP 的例子，点击可以放大。很漂亮吧？什么时候 Windows XP 也能这么漂亮就好了 :)

   
    

   

   
    

   下面是一个模拟 CDE 的 dtwm 的例子：

   
    

   

   
    

   以后如果有人告诉你：“FVWM是那个样子。”你就可以对他说：“FVWM不一定是那个样子。” :)

   
    

   你可以在http://www.fvwm.org/screenshots/看到很多漂亮的配置。

   
    
2. 配置文件和它的位置
    

   配置文件叫做 ~/.fvwm/.fvwm2rc, 在你的用户目录下。

   
    

   配置文件有点像一个脚本语言。不要怕，这种脚本语言比起 Perl, awk 简单多了。你不需要学会编程。

   
    

   写配置文件，一个很好的出发点就是随 FVWM 源码发行的 system.fvwm2rc 文件。它的位置现在在源码包的
    sample.fvwmrc/system.fvwm2rc。你也可以在这里下载一份 2.5.4 的system.fvwm2rc.
    把它拷贝到你的 ~/.fvwm/ 目录下面, 改名为 .fvwm2rc. 作为我们的起始点。

   
    

   注意sample.fvwmrc/ 这个目录下还有system.fvwm2rc-sample-95这样的配置文件，它们可以模拟 Windows 95
    的操作方式，但是这个配置文件太大了，不适合用来修改成为自己的配置文件，你有兴趣可以自己看看，然后把里面某些你觉得很cool的东西贴到你的配置文件里。

   
    

   现在我们就来分析一下这个简单的配置文件里到底在说些什么。

   
    
3. 什么是FVWM命令
    

   一个配置文件里基本上是一些命令，与其它WM不同的是，FVWM并不区分样式命令和动作命令，你可以几乎在任何情况下使用任何命令。比如命令:

   Mouse 1 A CSM Style gvim TitleAtBottom
   

   
    

   让你在任何时候按住 Ctrl-Shift-Alt 再点击鼠标左键(编号1)，名叫gvim的窗口的标题栏就会跑到下面去。是不是很好玩？呵呵。这里
    "Style" 是一个样式命令。

   

   Mouse 2 A CSM All (rxvt) MoveToDesk 0
   

   
    

   按住 Ctrl-Shift-Alt 再点击鼠标左键中键(编号2)，所有的 rxvt 都会被移动到当前的桌面. 这里的 "All"
    是一个可以附加条件和操作的条件动作命令。

   
    
4. 怎样实验新的FVWM命令
    

   实验一个命令的作用不需要重新启动FVWM，你可以先在 .fvwm2rc 里这样定义：

   Key F3 A A Module FvwmConsole 
   

   
    

   然后启动fvwm, 这样你在任何时候按下 <F3> 键，就会启动一个叫做 FvwmConsole
    的模块，你可以在里面输入Fvwm命令，回车它们就会执行，并且立即生效。这是直接与FVWM对话的方法。当然如果你想得到下面这么漂亮的 FvwmConsole,
    还需要对 xterm/rxvt 的参数作一些设定。其实我的定义是：

   Key F3 A A Module FvwmConsole -terminal rxvt -geometry 45x5-0+0 \
   	-bg gold -fg midnightblue \
   	-fn "-adobe-courier-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*"
   

   
    

   

   
    
5. DeskTopSize 2x2 以及其它常用的命令
   
    

   FVWM
    可以有很多个虚拟桌面(desk)(几乎无穷多！)，每个虚拟桌面可以被分成很多个页("page")。这些page相当于把你的屏幕扩大了很多倍。这一行就是设定每个desk包含多少page.
    

   
    

   DeskTopSize 这类语句指定了整个FVWM的某种行为方式，类似的语句还有很多。比如：

   
    
   • Read file. 插入另外一个文件file的内容。如果你会C语言，你就知道这个语句相当于 #include .
        当你的配置文件在某一方面有很长内容时，比如我的配置文件里有大量stroke，你就可以把这些都写到另一个文件里，这样使主配置文件容易修改。
        
   • Exec app. 启动一个shell，并且在里面执行"app"命令。这时用菜单和按钮来启动程序时经常用到的命令。
        

     如果你要启动一个X程序最好同时使用 exec, 比如

     Exec exec rxvt

     
        

     这样shell会执行"exec rxvt", 用rxvt替代自己的正文段，这样才不会出现很多shell在那里等待X程序返回。

     
        
   • Module FvwmXxx. 启动一个叫做 FvwmXxx 的模块。一个模块是一个程序，它直接通过管道与Fvwm通信，所以必须从Fvwm
        fork() 出来，而不能从一个 xterm 独立启动。模块可以无限制的扩展Fvwm的功能，只要 Xlib 允许。
        
   • ImagePath path. 指定一个路径，在配置文件里要用到的图标等文件就会到这个路径里去寻找。比如：

     ImagePath +:/usr/share/icons:/usr/share/pixmaps:
     $HOME/.fvwm/icons
     

     加号是表示以前定义过的那个 ImagePath. FVWM 可以使用 .xbm, .xpm 和 .png 格式的图标。
        
   • Move, Raise, Lower, Resize, ... 这些都是常用的操纵窗口的命令。
        
   • Close, Delete, Destroy, Iconify, Maximize, WindowShade.
        关闭窗口，图标化窗口，最大化窗口，shade 化窗口. 你会发现Xwindow关闭窗口的方式有很多种，其中 Close
        是最文明的一种，这会发给窗口一个消息让它收拾干净然后退出。Destroy 是立即杀死这个窗口，跟 xkill
        的功能一样。Delete介于两者之间，先礼后兵，如果窗口不知道怎么收拾干净，那么就强行杀死它。
        
   • OpaqueMoveSize x. 如果一个窗口移动时显示内容，那么它必需占屏幕面积的 x%.
        
   • MoveToDesk, MoveToPage. 可以把任何窗口移动到指定的桌面和页面。
        
   • SnapAttraction. 设定在什么距离以内，满足什么条件的窗口就被吸附在一起。biaji~~~~~
        
   • WarpToWindow x[p] y[p]. 让鼠标移动到窗口范围以内。x,y是在窗口内的坐标，用百分比表示。后面如果有后缀"p",
        就用像素来表示。
        
   • IgnoreModifiers. 你可以忽略某些键盘控制键。这将影响到你的鼠标和键盘热键定义。详细情况见鼠标和键盘一节。
     
        
   • DesktopName desk name. 定义第desk号桌面的名字叫 name.
        
   • Scroll. 移动你在桌面上的 viewport, 这样你可以把桌面当成一个整体来浏览。看到很大的范围。
        
   • Nop. 不操作，在有些时候需要用它来占位，下面我们会遇到这样的例子。
        
   • PipeRead. 从一个外部命令得到输入。这可以用来根据你的系统构造许多非常高级的控制方式。其中一种叫做“菜单式文件管理器”。我们在菜单一节会遇到这个用法。
     
        
   • SetEnv. 设置FVWM的环境变量。
   
    

   就举这些吧……我只是举出了我有时会用到的，其实还有很多很多，你看看 FVWM 的manpage就知道了。

   
    
6. 窗口上下文
    

   Move, Close, WarpToWindow
    ...这些命令如何知道作用于那个窗口呢？如果你因为点击了窗口上的按钮，边框，……而激发了这些命令，那么这些命令就会作用于这个窗口。或者你也可以用条件选择命令确定一个或者一批窗口进行操作，见条件命令。否则，这些命令不知道应该作用于哪个窗口，比如你在
    FvwmConsole 里键入 "Close", Close
    命令就没有窗口上下文，它缺省会出现一个“+”状的选择器让你选择一个窗口。如果你不希望命令在没有窗口上下文的时候自动让你选择一个窗口，那么你可以在命令前面加上
    "Silent".

   
    
7. 鼠标和键盘
    

   FVWM几乎可以以无穷的方式组合，来进行鼠标和键盘的操作。你还可以加入窗口上下文来进行更方便的动作。

   
    

   键盘操作的定义：

   Key Keyname Context Modifiers Function
   

   
    

   它表示：在名叫 Keyname 的键在 Context 上下文按下时，如果控制键 Modifiers 组合按下，那么执行 Function.
    键盘操作后面的部分跟鼠标一样的含义，我们下面只用鼠标操作来一起说明这些命令的用途。

   
    

   鼠标操作的定义：

   Mouse Button Context Modifiers Function
   

   
    

   它表示：在鼠标编号为 Button 的键在 Context 上下文按下时，如果键盘控制键 Modifiers 组合按下，那么执行 Function.
    

   
    

   鼠标键编号的方法是：1 左键，2 中键，3 右键。如果你的鼠标有轮子，那么一般4表示往上滚动，5表示往下滚动。

   
    

   Context是鼠标按下的位置，它可以是：

   
    
   • R(Root Window) 根窗口
        
   • n (n 是0...9 之间的一个数)。第 n 号窗口按钮。按钮是这样编号的：
     1 3 5 7 9     0 8 6
        4 2
     左边是奇数右边是偶数, 外面的大中间的小。
        
   • T(Title)标题栏
        
   • S(Sidebar)也就是边框. 也可以用 '[', ']', '-' , '_' 分别表示左，右，上，下的边框。
        
   • F(Frame)就是用来resize的那四个角落. 也可以用 '<', '^', '>' and 'v'
        分别表示左上，右上，右下，左下的角落。
        
   • W(Working Area) 应用程序窗口工作区域
        
   • I(Icon window) 图标化的窗口。
   
    

   这些上下文可以组合。比如 "FST" 表示在frame, sidebar, 或者 title.

   
    

   Modifiers 是鼠标操作时同时的键盘控制键。M 表示 "Meta"，在PC上就是Alt，S: shift, C: ctrl. 还有 A:
    any, N: none. 也可以组合，比如"MS" 表示同时按下Alt-Shift.

   
    

   Function 就是任意的FVWM操作了，可以是一个直接的命令，也可以是一个 FVWM 函数。

   
    

   现在我们分析一下下面这个定义：

   Mouse 3 W       SC      CloseOrNot
   

   这个定义是说，在窗口上点击鼠标右键，并且先按下 Shift-Ctrl，那么调用 CloseOrNot
    这个FVWM函数。这个函数会作用与当前鼠标所在的上下文，也就是一个窗口。函数是这样定义的：
    
8. 函数

   DestroyFunc CloseOrNot
   AddToFunc CloseOrNot
   + C Silent Close
   + M Nop
   

   
    

   你可以把一系列的操作有条件的加入到一个叫做“函数”的结构里，以后这个函数就可以像命令一样被使用了。

   
    

   AddToFunc 把动作附加到函数,
    如果函数不存在就先创建这个函数。除了第一行，后面的行都以一个"+"号开头，这说明以下是上一个命令(AddToFunc)的继续。DestroyFunc
    是为了消除以前有可能定义过的函数体。这个函数 CloseOrNot 表示:

   
    
   • 如果是一个鼠标点击(C), 那么关闭这个窗口(Close),
        但是如果现在不是在窗口上下文，也就是说，函数调用的时候没有一个确定的目标，那么不进行操作，而不是出现一个"＋"字瞄准器让用户选择窗口。 这就是
        "Silent" 的含义。
        
   • 如果鼠标点下去之后移动了，也就是“拖动”(M)，那么不进行操作。
   
    
9. 启动函数和退出函数
    

   在 FVWM 启动和重新启动时都会调用 StartFunction, 而且在首次启动时会调用 InitFunction, 在重新启动时会调用
    RestartFunction， InitFunction 和 RestartFunction 都是在 StartFunction
    之后调用。每次重起和完全退出时都要执行 ExitFunction.

   
    

   如果你有什么程序需要在FVWM启动时启动，那么就把它加到合适的函数里面去。比如，我的配置文件有这些内容：

   DestroyFunc StartFunction
   AddToFunc StartFunction         
   + I Module FvwmButtons MainPanel
   + I Module FvwmAuto 500 Raise Nop
   + I Module FvwmAnimate
   + I Module FvwmTaskBar
   + I Exec exec xdaliclock 
   + I Exec exec xloadimage -onroot -fullscreen ~/pic/cat_20.jpg
   + I Exec exec xsim
   
   DestroyFunc InitFunction
   AddToFunc InitFunction    
   + I Exec exec xscreensaver -no-splash
   
   DestroyFunc ExitFunction
   AddToFunc ExitFunction
   + I All (xdaliclock) Close
   + I All (xscreensaver) Close
   + I All (xsim) Close
   

   
    

   可见，我在第一次启动时会启动 xscreensaver 屏幕保护程序。-no-splash 是 xscreensaver
    的参数。在每次重新启动和第一次启动时都要运行 FvwmButtons, FvwmAuto, FvwmAnimate, FvwmTaskBar 几个模块和
    xdaliclock，一种 morph 数字的时钟，然后用 xloadimage 放一张漂亮的图片作为桌面背景，最后启动 xsim 中文输入法。

   
    

   退出和重起时，我特意关闭了那几个启动时打开的程序，因为如果不关闭他们，像 xwin32, Exceed 这样的 Windows X server 不会
    Reset.

   
    

   每个命令前的 "I" 表示 Imediately, 立即执行，联想上面提到的 "C" 和 "M", 这个操作不等待任何鼠标动作。

   
    
10. 窗口样式
     

    Style 语句用于设定窗口的样式。你可以随心所欲的让不同的窗口有不同的样式。语法为:

    Style stylename options
    

    
     

    其中 stylename
     是你的窗口的名字，窗口的class名字，或者窗口的resource名字。如果你不知道这些 X window
     的术语，那现在就姑且当作窗口的名字好了，以后多看看 Xlib 的说明书你就会明白这些东西。窗口的名字有可能不同于程序的名字，你不知道它叫什么名字可以用
     xwininfo 程序或者 FvwmIdent 模块来查询。再次说明，FvwmIdent 是模块，不能从 xterm 的命令行运行。

    
     

    stylename 里可以有 "*" 作为通配符。比如你可以说

    Style *term TitleAtLeft

    让所有以 "term" 结尾的那些窗口的标题拦都在左边。比如
     "xterm", "cxterm", "qterm", ... 都会采用这种样式。
     

    options 是你想让满足条件的窗口以什么样的方式存在。options
     的种类非常之多。比如：BorderWidth, HandleWidth, FocusFollowsMouse, TileCascadePlacement,
     ... 它们有的需要参数，比如 BorderWidth 7, 指定边框宽度为7个像素。有些不需要参数，比如 FocusFollowsMouse/
     SloppyFocus/ NeverFocus/ ClickToFocus 指明了几种互相排斥的键盘聚焦方式。 先举几个例子，这些都是
     system.fvwm2rc 里的内容：

    Style *           FocusFollowsMouse
    Style *           TileCascadePlacement
    Style "Fvwm*"       NoTitle,  Sticky, WindowListSkip
    Style "Fvwm*"       BorderWidth 2, CirculateSkipIcon, CirculateSkip
    Style "FvwmPager"   StaysOnTop
    Style "FvwmBanner"  StaysOnTop
    Style "FvwmButtons" Icon toolbox.xpm, ClickToFocus
    

    
     

    开头的两行说明所有窗口，都是鼠标移进去的时候得到键盘聚焦，鼠标移出来就失去聚焦(FocusFollowsMouse)，窗口出现的时候，先试图找一个可以放下它而不挡住其它窗口的地方，如果不行再采用层叠放置的方式(TileCascadePlacement)。
     

    
     

    下面是说明所有名字以 "Fvwm" 开头的窗口(在这里一般都是 FVWM
     内部的模块)，它们都没有标题栏(NoTitle)，而且是sticky，也就是说即使桌面切换，它们也一直显示在屏幕上，边框宽度为 2，
     CirculateSkip 说明当FVWM要求轮询窗口进行批量操作时，这些窗口不被计算在内。第3,4行说明 FvwmPager, FvwmBanner
     这两个模块一直显示在最上面。最后一行说明 FvwmButtons 模块使用 toolbox.xpm
     的图标，需要鼠标点击才能得到键盘聚焦(ClickToFocus)。

    
     

    总的说来，options指出了控制窗口的基本样式和政策，而不包括窗口各个部件具体的样式，它包括以下几个方面内容：

    
     
    • 窗口聚焦方式。是跟随鼠标(FocusFollowsMouse)，还是需要点击才聚焦(ClickToFocus)...
         
    • 窗口标题栏。是否给窗口加上标题拦？如果加上，是放在左边，上边，还是下边？注意这里也不是设定具体标题样式的地方，参看 TitleStyle.
         
    • 窗口应该显示哪些按钮。FVWM可以为每个窗口设定最多10个按钮，但是你通常用不到10个，这样你可以设定对于某一个程序那些按钮应该出现。注意这里也不是设定按钮样式的地方，参看
         ButtonStyle.
         
    • 窗口边框样式。边框宽度，handle(就是边框角上那个用来resize的东东)的宽度，边框被鼠标按住的时候是否陷下去？...
         
    • 窗口图标。用那个图标作为窗口iconify时候的图标？
         
    • 窗口最大化，移动，改变大小操作时的样式。是显示窗口内容还是只显示一个“橡皮框”？还是让尺寸小于某个值的窗口才在拖动时显示内容？...
         
    • 窗口放置策略。窗口出现的时候，是层叠放置，最小遮挡放置，还是……？
         
    • 是否允许程序自己放置自己？这是一个政策问题，有些窗口程序启动时会自己选择一个位置出现，但是你可能会发现你不喜欢它那样做，你可以设定NoPPosition,
         不允许那个程序自作聪明。
         
    • 对瞬时窗口(transient window)的策略。transient window
         是指类似弹出菜单，对话框之类的窗口。当它们出现的时候，你是否想给它们也加上标准的边框？
         
    • 高级特性。还有很多很多选项比如是否允许窗口 backing store，这些如果你还不理解现在暂时不用管它。
    
     

    以上每项都包含许许多多可以设定的东西。具体还是请参考 fvwm 的manpage。

    
     
11. 菜单
    
     

    一个窗口管理器怎么能没有菜单？FVWM的菜单是可以随意自己定义的，它在任何时候出现在你想让它出现的任何地方。一个菜单首先有一个定义，然后有一个激发这个菜单的条件，菜单的样式也可以随意定制。如果使用
     PipeRead 命令和一些 shell 命令组合，你就可以用菜单的方式遍历你的文件目录树，成为一个“菜单式file manager”。

    
     
    • 菜单的定义
         

      菜单是由AddToMenu命令定义的，比如这样一个菜单

      
         

      

      
         

      是这样定义的

      DestroyMenu RootMenu
      AddToMenu RootMenu	"Root Menu"	Title
      +			"&xterm%mini.display.xpm%"	Exec exec xterm
      +			"&Rxvt%mini.monitor.xpm%"	Exec exec rxvt 
      +			"&Big Rxvt"	Exec exec rxvt -geometry  78x43
      +			""		Nop
      +                       "&Programs"      Popup ProgramsMenu
      +                       "&Utilities"     Popup Utilities
      +			""		Nop
      +                       "Re&fresh Screen"   Refresh
      +                       "Re&capture Screen" Recapture
      +			""		Nop
      +                       "&Lock"         Exec exec xscreensaver-command -lock
      +			"&Exit Fvwm%mini.exit.xpm%"	Popup Quit-Verify
      

      
         

      除了第一行，后面的行都以一个+号开头，这说明以下是上一个命令的继续。这样我们定义了一个菜单，它的名字叫 "RootMenu",
         它有一个标题叫"Root Menu", 里面有一些程序。当我们选中 "XTerm" 时，会使用FVWM 的 Exec
         命令启动一个shell，这个shell马上会执行"exec xterm", 也就是启动一个 xterm。空字串"" 表示在菜单里画一条分隔线。Popup
         可以弹出子菜单，子菜单也是用同样的方法定义的。"&"后面的那个字母会变成键盘的热键而被加上下划线，"%"括起来的是图标文件的名字，你需要设置
         ImagePath 指向图标文件所在的目录。你还可以在菜单里加入侧面图标，等等等等。

      
         
    • 菜单的消灭
         

      随后的AddToMenu命令会把内容附加到菜单的末尾。所以如果你想重新定义一个菜单，就需要先把它销毁掉。用

      DestroyMenu RootMenu
      

      就可以把刚才那个 "RootMenu" 菜单消灭掉。
         
    • 菜单的激活
         

      光是定义了一个菜单你是不能马上使用它的。这个菜单在什么情况下出现？这个问题是需要你自己来决定，这也是显示FVWM的完全可定制性的地方。比如，我们可以这样定义一个激活菜单的方式：
         

      Mouse 1 R       A       Menu RootMenu Nop
      

      
         

      这句话的意思是：“当鼠标(Mouse)左键(1)在根窗口(R)上点击，同时有任何控制键(A)按下，这个时候显示叫做 RootMenu 的菜单。”
         

      
         

      但是有时候我们不容易在屏幕上找到一个可以看到根窗口的地方来点击鼠标。我们可以再加一个定义：

      Mouse 3 A       MC      Menu RootMenu Nop
      

      
         

      这样，当右键(3) 在任何地方(A)点击, 同时有Alt(M)和Ctrl(C)按下，那么弹出名叫 "RootMenu" 的菜单。

      
         

      上面的 "Nop" 表示的是鼠标在菜单上进行双击时的操作。我定义为不操作。另外 Menu 还可以随意定义菜单出现的位置，详细请看 fvwm
         manpage。

      
         
    • 菜单的样式
         

      菜单的样式是由 MenuStyle 定义的：

      MenuStyle * MWM
      MenuStyle * PopupDelayed, PopupDelay 160, Animation, TitleWarp
      MenuStyle * Foreground gold, Background gray40
      MenuStyle * ActiveFore White
      MenuStyle * Font  -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
      MenuStyle * MenuFace VGradient 64 darkgray MidnightBlue
      

      
         

      这样我规定：所有的菜单，他们使用 mwm 的行为方式，弹出子菜单延时 160
         ms，子菜单弹出时如果靠近屏幕边沿放不下，那么菜单整体移动使得子菜单刚好能弹出，前景色gold，背景色 gray40,
         活动的项目(就是鼠标正在它上方的时候)前景色变为白色，菜单使用字体 -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*,
         背景是垂直的梯度颜色，一共64阶，从 darkgray 变化到 MidnightBlue.

      
         
    • 动态菜单定义
         

      前面我们说过了，可以用 PipeRead 来构造一个动态菜单。现在举一个简单的例子：

      AddToMenu HomeDirMenu
      	PipeRead 'for i in $HOME/prog/*.c; \
      	do echo "+ $i Exec xterm -e vi $i"; done'
      

      
         

      当你激发这个菜单 HomeDirMenu,
         就会出现你主目录/prog下的所有C程序文件的列表，当你点击其中一个就会启动vi来编辑这个C程序。是不是很方便呢？你想一想，可以用怎样无穷无尽的方式来构造一个菜单呢？
         

    
     
12. 按钮
     

    窗口的标题栏上都有一些按钮。那不是窗口程序自己的，而是WM给它们加上的。

    
     

    FVWM 可以给窗口加上最多10个按钮，它们不光可以实现基本的最大化，最小化，关闭，等功能。FVWM的灵活性允许你赋予按钮几乎任意的功能！

    
     
    • 按钮编号
         

      按钮是这样编号的：
      

      
         

      1  3  5  7  9         
                       0  8  6
          4  2
      左边是奇数右边是偶数,
         外面的大中间的小。

      
         
    • 按钮功能定义
         

      下面看看按钮的功能是怎么定义的，在鼠标和键盘一节我们已经知道怎么定义鼠标了，按钮的功能只不过是把鼠标与按钮号码组合在一起。
         

      
         

      比如我的窗口上一般有三个按钮, 都在右上角，注意它们的编号：

      
         

           6 4 2

      
         

      

      
         

      他们的功能是这样定义的：

      Mouse 1 4       A       Iconify
      Mouse 1 6       A       Close
      Mouse 3 2       A       Maximize-Func2
      

      其中 Maximize-Func2 是用了 system.fvwm2rc 里一个函数：

      DestroyFunc Maximize-Func2	
      AddToFunc Maximize-Func2	"M" Maximize	 100 0
      +				"C" Maximize	 80 0
      +				"D" Maximize	 100 100
      

      
         

      如果鼠标右键在“最大化”按钮上点击(C)那么高度增长为屏幕的 80%, 宽度不变。如果按下鼠标右键后有拖动(M),
         那么高度增长为屏幕高度(100%), 宽度不变。如果双击(D), 就是一般的最大化。

      
         

      为什么是右键？因为我为左键在这个按钮上定义了更高级的 stroke 来改变窗口大小。我们稍后介绍。

      
         
    • 按钮样式
         

      按钮的样式是用ButtonStyle定义的。比如我的那三个按钮实际上是如下几句话定义的。

      ButtonStyle All -- UseTitleStyle
      ButtonStyle All ActiveDown VGradient 8 palevioletred black
      ButtonStyle 6 16 20x20@1 30x20@1 50x40@1 70x20@1 80x20@1 80x30@0 \
      	60x50@0 80x80@0 70x80@0 50x60@0 30x80@0 20x80@0 \
      	20x70@0 40x50@1 20x30@0 20x20@1
      

      
         

      那个X形状的关闭按钮实际上是用很简单的语句画出来的。ButtonStyle
         之后的数字是按钮编号，后面一个数子表示一共有多少笔画。后面的XxY@C都是笔画的内容，XxY是坐标, 坐标都是用百分比表示的。@C 表示颜色,
         C是一个数字，0 表示阴影色，1 是高亮色，2 是背景色，3 是前景色，4 是移动光标而不画线。

      
         

      你可以画你自己的按钮，也可以去那别人设计好的来用 FVWM 的主页上有很多人提供这种按钮。

      
         

      第二个语句 "ActiveDown VGradient 8 palevioletred black"
         设定了所有按钮按下去还没有松开鼠标时候的样式，是一个颜色梯度。

    
     
13. 其它样式
     

    我们已经知道 Style 可以决定窗口的样式，MenuStyle 可以决定菜单的样式，ButtonStyle 按钮的样式。其实还有
     CursorStyle, TitleStyle, BorderStyle. 他们决定了光标，标题栏，边框的样式。他们都有多样的语法，详细的就看
     magpage 吧。这里就不照抄了。

    
     
14. 条件命令
     

    All, Any, Cond, Current, Direction, Next, None, Pick, WindowId, ...
     这些命令是条件选择窗口的办法，它们让你可以用非常多样的方法，来确定你的操作需要对哪一个或者哪些窗口进行。比如：

    All (Iconic) MoveToPage -1 -1
    

    把所有图标化的窗口都移动到桌面右下角的那一页。

    Key F5 A A Direction North Maximize True 0 growdown
    

    
     

    以后按 F5 就可以让当前聚焦窗口上面(North)那个窗口往下长大，直到被当前窗口挡住去路。你有时候想在VIM里抄 Acrobat Reader
     里的内容，安排窗口大小的时候就可以用这招。

    
     
15. 手写操作 (Stroke)
     

    你用过 EDA 软件吗？用过的话，你就可以知道鼠标动作(stroke)是多么的方便！你是否想在你的窗口管理器里也使用鼠标动作？

    
     
    • 让 FVWM 支持 Stroke
         

      如果你的FVWM窗口管理器编译进了 libstroke, 你就可以使用鼠标动作操纵程序。libstroke 是一个免费使用的 stroke
         库，你可以在 http://www.etla.net/libstroke/得到 libstroke. 下载那个为 FVWM
         准备的版本，编译后安装，然后再编译 FVWM，它一般就会找到 libstoke，从而加入 stroke 的功能。

      
         

      比如我在屏幕上按住 ctrl, 用右键

      
         
      • 画一个 "r" 字就可以启动 rxvt
             
      • 画一个 "V" 就可以启动 vim
             
      • 画出 "D" 右边的弧线就可以启动 IBM 智能辞典
             
      • 画一个 "e" 启动 emacs ...
             
      • 鼠标左右一晃，就可以启动 xkill，再往某个窗口一点，就可以强制杀死不听话的窗口
             
      • 在窗口里右键往下一划，就可以最小化窗口
             
      • 在窗口边框上用右键……
             
      • 向上拖就可以使窗口往上一直长到被别的窗口挡住的地方
             
      • 向左拖就可以使窗口往左一直长到被别的窗口挡住的地方
             
      • 右……下……斜上…… 从边框开始画一个"L"形就可以回复窗口原来大小
      
         

      当然这些控制方式都是你自己决定的, 这一切只需要在 .fvwm2rc 里加入一些Stroke语句. 因为太多了，写在主配置文件影响编辑,
         这些语句被我写到了另一个文件里，然后在主文件用 Read 语句读入。你可以在这里下载我的fvwm.stroke文件作为参考。
         

      
         

      你还可以定义非常高级的操作，你甚至可以这样：按住 ctrl, 用鼠标中键画出一条射线箭头指向的那个窗口,
         不论它在那个桌面，就会被吸过来，并且随鼠标移动，你点击左键就可以放置它。

      
         
    • 轨迹
         

      stroke 的原理很简单，libstroke
         可以识别出你在屏幕上画出的轨迹，把它报告给FVWM，这样FVWM根据轨迹的不同采取不同的操作。轨迹是由一个电话拨号盘的方式确定的。也就是说，把你画出的东西分成9个区域，看你的鼠标依次经过那几个区域。
         

                          1  2  3
      
                          4  5  6
      
                          7  8  9
      

      轨迹也可以用你的小键盘上的数字键来确认。看看你的小键盘：

                          7  8  9
      
                          4  5  6
      
                          1  2  3
      

      
         
    • Stroke 项目的定义
         

      在你的配置文件里写入一些 Stroke 语句：

      Stroke Sequence Button Context Modifiers Function
      

      比如：

      Stroke N7414789 0 A C Exec exec rxvt
      Stroke N7414759 0 A C Exec exec rxvt
      Stroke N74147589 0 A C Exec exec rxvt
      Stroke N7414756 0 A C Exec exec rxvt
      Stroke N74156 	0 A C Exec exec rxvt
      Stroke N74159 	0 A C Exec exec rxvt
      

      
         

      Stroke 关键字之后跟上轨迹说明。轨迹是一系列数字，如果数字前面有一个"N",
         就表示我们采用小键盘的布局，而不是电话拨号盘。你看我的那几个轨迹，实际上是我们在写 "r" 字母的时候有可能出现的几种情况。

      
         

      

      
         

      比如，这个轨迹就是符合 "N7414589".

      
         

      轨迹之后是鼠标按键号码。如果号码不是0，那么一旦识别到这个轨迹，就会马上执行操作。但是如果号码是0，那么说明这个定义不是在任何时候识别到就马上进行的。而是当
         StrokeFunc 命令被调用的时候才进行。StrokeFunc 为你提供了更多的灵活性。

      
         

      号码之后是 Context Modifiers Function. 他们跟 Mouse, Key 的那两个同名参数是一个意思，参看 鼠标和键盘.
         

      
         
    • StrokeFunc
         

      如果你的鼠标号码是0. 那么当 StrokeFunc 被调用的时候，这个轨迹如果被识别，就会执行相应的操作。比如：

      #Drag mouse 1 on the maxmize button
      Mouse 1 2 N StrokeFunc DrawMotion 
      

      现在看到了? 这就是我的最大化按钮上对鼠标左键的绑定。DrawMotion 是 StrokeFunc
         的一个可选参数，它可以让轨迹在屏幕上被画出来，这样你可以清楚的看到你到底写了什么。
         

      我有如下的一系列 stroke 定义：

      #grow horizontal and vertically
      Stroke N258 0 TSF2 N Maximize True 0 growup
      Stroke N852 0 TSF2 N Maximize True 0 growdown
      Stroke N456 0 TSF2 N Maximize True growright 0
      Stroke N654 0 TSF2 N Maximize True growleft 0
      
      #grow bidirectional
      Stroke N25852 	0 TSF2 N Maximize True 0 grow
      Stroke N5852 	0 TSF2 N Maximize True 0 grow 
      
      ........
      
      #reverse to unmaximized
      Stroke N74123 0 TSF2 N Maximize False
      

      
         

      我的鼠标左键按下“最大化”按钮之后可以进行绘画，然后窗口会随着轨迹的不同而采取各种各样的改变大小的行动！

      
         

      我还有一个定义：

      Mouse 3 TSF N StrokeFunc DrawMotion
      

      这样鼠标右键在窗口标题栏，边框，frame 上绘画时也会触发 StrokeFunc
         函数，达到跟左键在“最大化”按钮上绘画同样的效果。发现了吧？StrokeFunc
         为我省去了重复的轨迹定义，否则我需要为“左键+最大化按钮”和“右键在边框”定义两套 stroke.
         
    • 实例分析
         

      我们来分析一种可能的执行情况：用鼠标左键按下“最大化”按钮(2)，然后向右画。就像这个样子：

      
         

      

      
         

      当鼠标左键在“最大化”按钮(2)上按下之后，如果没有键盘控制键按下(N)，而那么根据"Mouse 1 2 N StrokeFunc
         DrawMotion", FVWM就会发现应该调用 StrokeFunc.

      
         

      StrokeFunc 会马上记录鼠标按下的时候有哪些控制键按下了，现在是没有控制键(N).

      
         

      然后它发现鼠标随即向右画出了一条线，看看你的小键盘，这是N456。StrokeFunc 就会在已经定义的 Stroke
         里去找，是否存在这样的一个定义，它的前面部分是

      Stroke N456 0 2 N ...
      

      它发现有一个

      Stroke N456 0 TSF2 N Maximize True growright 0
      

      
         

      它的 Context: TSF2 包含了标题栏按钮2。鼠标动作开始时没有控制键按下，而这个项目的Modifiers里也是N.
         那么这是一个符合的项目。所以进行操作 "Maximize True growright 0"：把窗口向右扩大，直到被另一个窗口或者屏幕边沿挡住。
      

      
         

      

      
         

      注意控制键都是在动作开始时就已经记录下来了。如果你在绘画的途中放开了或者按下了控制键是不会改变识别的效果的。

      
         
    • 怎样提高识别率
         

      通常不要定义太复杂的轨迹，因为变化太多了就不容易识别。左右晃一晃，上下摇一摇，转个圈儿，……已经可以完成你很多任务了。

      
         

      如果是复杂的 stroke, 比如写一个字母，你需要定义很多相似的 stroke，否则有时不能匹配。如果你不能确定会出现那些轨迹，你可以给
         StrokeFunc 一个参数，比如：

      Mouse 1 2 N StrokeFunc EchoSequence
      

      
         

      然后你在屏幕上多画几次你的那个字母，无论它是否匹配一个定义，FVWM
         会在启动它的那个终端输出你画出的轨迹号码。那些就是你写这个字母时有可能出现的轨迹，你把这些序列都加到你的配置文件，这样就提高了识别率。

      
         

      注意这个输出号码的终端很有可能是
         tty1，在Linux下你需要Ctrl-Alt-F1切换到tty1才能看到输出。如果你不喜欢这么麻烦，你可以在启动X的时候只启动一个 xterm,
         然后在这个 xterm 里面启动 fvwm.

      
         
    • 键盘触发 Stroke
         

      stroke 也可以由键盘来触发。比如：

      Key F6 A C StrokeFunc DrawMotion NotStayPressed
      

      
         

      按下 Ctrl-F6 之后，FVWM就会调用 StrokeFunc, 由于我们设定了 NotStayPressed
         参数，绘画一直会延续到一个鼠标键按下的时候才结束。这时你就可以用鼠标移动画出一个轨迹，然后按一下鼠标。

    
     
16. 模块
     

    模块是FVWM可以扩展的奥秘。模块是通过管道跟FVWM通信的程序，它们必须由FVWM启动(fork). 也就是说，你可以从 FvwmConsole
     来启动这些模块，也可以用菜单，鼠标，热键……来启动。但是就是不能从 xterm 或者 rxvt 敲入命令来启动它们。

    
     
    • 你有没有发现。当你的鼠标移动到窗口后，如果它被别的窗口挡住了，它并不会跑到上面来。如果你想让它自动上来，你可以使用 FvwmAuto
         模块来实现一个简单的“自动提升”功能。我的 StartFunction 里有如下内容：

      AddToFunc StartFunction   	
      + I Module FvwmAuto 500 Raise Nop
      

      其实你还可以用 FvwmAuto 实现非常复杂的自动提升功能。
         
    • 你想让你的窗口图标化(Iconify) 和取消图标化(Deinconify) 的时候都有漂亮的动画吗？用以下设定来配置你的
         FvwmAnimate 模块，然后启动它，就可以有眼花缭乱的效果了 :)

      *FvwmAnimate: Delay 25
      *FvwmAnimate: Effect Random
      *FvwmAnimate: Width 3
      

      这些行是对 FvwmAnimate 的配置，模块的配置命令都是 "*" 号开始的。
         
    • 你想要一个 Windows 那样的任务栏吗？启动 FvwmTaskBar 模块就行了。
         
    • 想要一个 Pager? FvwmPager 可以提供你用不完的功能。参看FvwmPager.
      
         
    • Drag & Drop? 启动 FvwmDragWell, 就可以让支持 XDND 的程序工作。
         
    • 你想这样一种功能：每次当名叫 XXX 的程序出现时，就把它大小变为 400x300, 移动到屏幕右边，然后启动一个 rxvt 跟它作伴？用
         FvwmEvent 可以轻松达到你的目的。
         
    • 你想做一个简单的图形界面程序？用 FvwmScript 可以快速的达到你的目的。
         
    • 写配置文件太冗长了？用 FvwmM4 可以让你用 M4 宏处理语言来预处理配置文件。
         
    • 你想有更加超级的操纵方式？FvwmPerl 可以让你使用 Perl 脚本的方式来操纵 FVWM.
       
    模块的功能可能很复杂，它们都有自己分别的 manpage. 下面几节我们介绍一些常用的模块。
     
17. FvwmPager
     

    既然 fvwm
     有很多工作区。能不能有一个东西可以方便的看到那些工作区上有哪些程序，而且可以方便的切换工作区呢？FvwmPager就是为这个目的设计的。
     我的Pager是这个样子：

    
     

    

    
     

    FvwmPager有很多可以设定的参数，现在你可以试试这个简单的配置，这就是上面这个 pager 的配置。

    *FvwmPager: Rows 4
    *FvwmPager: Columns 1
    *FvwmPagerBack #908090
    *FvwmPagerFore #484048
    *FvwmPager:Font  -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
    *FvwmPagerHilight #cab3ca
    *FvwmPagerLabel 0 Main
    *FvwmPagerLabel 1 Internet
    *FvwmPagerLabel 2 Program
    *FvwmPagerLabel 3 Amusement
    *FvwmPager:SmallFont  -*-simsun-medium-r-*-*-12-*-*-*-*-*-*-*
    *FvwmPagerBalloons            All
    *FvwmPagerBalloonBack         Yellow
    *FvwmPagerBalloonFore         Black
    *FvwmPager:BalloonFont         -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
    *FvwmPagerBalloonYOffset      +2
    *FvwmPagerBalloonBorderWidth  1
    *FvwmPagerBalloonBorderColor  Black
    

    这些行是对 FvwmPager 的配置，模块的配置命令都是 "*" 号开始的。 在 FVWM 里启动它:

    Module FvwmPager 0 3
    

    
     
18. FvwmButtons
     

    上面的Pager不错吧？不过它总是在屏幕上占那么一块位置，有没有办法让它可以在需要的时候才伸出来呢？你可以用 FvwmButtons
     把FvwmPager包装起来实现这个功能。

    
     

    这里是我的一个简单的配置：

    *FvwmButtonsBack bisque3
    *MainPanel: Geometry 80x18+40+4
    *MainPanel: Back SeaGreen
    *MainPanel: (Panel(down, indicator, delay 0, steps 1) \
    		PagerPanel "Module FvwmButtons PagerPanel")
    *MainPanel: Font  -*-simsun-medium-r-*-*-16-*-*-*-*-*-*-*
    *PagerPanel: Geometry 80x352
    *PagerPanel: (Swallow FvwmPager "Module FvwmPager 0 3")
    *PagerPanel: Font  -*-simsun-medium-r-*-*-16-*-*-*-*-*-*-*
    

    这个FvwmButtons设置了一个 button 叫做 "MainPanel". 你可以用：

    Module FvwmButtons MainPanel
    

    来启动它. 它启动时是这个样子：
     

    

    
     

    挂在屏幕左上偏右一点的地方，既没有挡住左边的按钮，又不会挡住窗口的下拉菜单。点一下就会展开，展开以后就是这个样子：

    
     

    再点就会缩回去。

    
     

    FvwmButtons 可以提供的功能远远不止这些。FvwmButtons 是一个非常强大的模块。你有兴趣可以看看它的 manpage.

    
     
19. FAQ
     

    这一节来看看我遇到过的一些问题。

    
     
    1. 为什么 FVWM 不能用图片作为背景？
          

       不熟悉Xwindow的人经常问这种问题。答案是FVWM确实不能设置复杂的高清晰图片作为背景，但是你却可以用图片作为背景。原因是：设置背景根本不是WM的职责，你需要用其它程序，比如
          xloadimage, xv, ... 在根窗口上放置一幅图片，那就是所谓的“桌面背景”。你可以把它加入你的启动函数，一个 xloadimage
          的例子可以在上面看到。
          

       
          
    2. FVWM怎么锁定屏幕呢？
          

       你又问到一个容易混淆的问题。锁定屏幕也不是WM必须有的功能。几乎所有WM都是调用另外一个程序，比如 xscreensaver
          来锁定屏幕和提供屏幕保护，然后在它们的菜单里加入对 xscreensaver 配置程序 xscreensaver-demo
          的调用。看起来好像是WM提供了屏幕保护功能，让很多用户模糊了WM的职责。

       
          

       你可以把 xsreensaver 加入到FVWM的启动函数里。参看启动函数和退出函数.
          

       
          
    3. 为什么 FVWM 的窗口标题不能显示汉字？
          

       FVWM当然能显示汉字了，它是一个国际化的程序。原因在于你没有设置好汉字字体。你可以在配置文件里加入汉字字体的设定：

       Style * Font  -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
       

       simsun
          是我机器上一种同时可以支持汉字和英语编码的字体，如果你的字体只有汉字编码，那么你的英文全部都会“乱码”，这时你需要在后面再加一个英文字体。比如：

       Style * Font  -cjacker-magicsong-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-gb2312.1980-0,*-r-*
       

       
          

       类似的，pager，windowlist 都有自己的字体设定，你需要把它们都设置为你喜欢的中文字体。

       
          
    4. FVWM 有工具条吗？
          

       有。启动 FvwmTaskBar 模块就行了。你还可以把它配置的非常漂亮。这里给出一个我的简陋的配置方案。

       Style FvwmTaskBar HandleWidth 0, BorderWidth 0
       *FvwmTaskBar: UseSkipList
       *FvwmTaskBar: AutoStick
       *FvwmTaskBar: DeskOnly
       *FvwmTaskBar: Action Click1 DeiconifyRaiseAndFocus
       *FvwmTaskBar: Action Click2 Iconify On
       *FvwmTaskBar: Action Click3 Lower
       *FvwmTaskBar: MailCommand Exec exec rxvt -e mutt
       *FvwmTaskBar: 3DFvwm
       *FvwmTaskBar: StartName FVWM
       *FvwmTaskBar: StartMenu RootMenu
       *FvwmTaskBar: Font  -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
       *FvwmTaskBar: SelFont  -*-simsun-medium-r-*-*-14-*-*-*-*-*-*-*
       *FvwmTaskBar: ShowTips
       *FvwmTaskBar: ClockFormat 
       *FvwmTaskBar: WindowButtonsRightMargin 20 
       
       *FvwmTaskBar: Back seagreen
       *FvwmTaskBar: Fore gold2
       *FvwmTaskBar: FocusFore cornsilk
       *FvwmTaskBar: IconBack darkgreen
       *FvwmTaskBar: IconFore white
       

       
          

       另外，FvwmButtons
          模块提供了更加复杂的功能。你可以把很多小程序(xclock,biff...)和模块(FvwmIconMan)嵌入到它里面。形成一个复杂的工具条。详情请
          man FvwmButtons.

       
          
    5. FVWM 能不能像 Windows 那样用 Alt-Tab 切换窗口？
          

       能。把这行加入 .fvwm2rc:

       Key Tab A M WindowList Root c c NoDeskSort
       

       这个绑定不知道什么时候好像成了 FVWM 缺省的。如果你不喜欢，那么加入：

       Key Tab A M -
       

       取消这个定义。
          
    6. FVWM 能和KDE, Gnome 一起工作吗？
          

       KDE 和 Gnome 都是完整的桌面系统，包括了WM和其它很多东西。FVWM 只是一个WM。FVWM可以替代 KDE 缺省的 kwin，或者
          Gnome 缺省的 sawfish 成为它们的WM。

       
          
       • 只用KDE和Gnome的工具条
              

         很多时候 Gnome 和 KDE 的程序是跟他们的桌面系统可以分开使用的。其实你有可能只需要它们漂亮的panel。

         
              

         Gnome 的工具条叫做 gnome-panel, 在 xterm 启动一个就行了。

         
              

         KDE 的工具条叫做 kicker. 注意 KDE 有些程序需要 dcopserver, 你可以先启动 dcopserver。

         
              

         KDE 和 gnome 的panel上的pager和fvwm的FvwmPager都是相通的，所以你可以用它们任何一个来切换桌面 :)

         
              

         如果你在kde的任务条用右键选择“总在最前”可能不起作用，因为现在它们得完全听fvwm的话不过你可以给它们额外的权力，请参考fvwm
              manpage 的有关EWMH 的部分

         
              
       • 完全启动Gnome和KDE与FVWM一起工作
              

         还有些kde程序不知道用了什么通信方式，启动后就dump了。你可以用 startkde 来启动整个 KDE
              系统。一般来说它们都可以与fvwm一起很好的工作。

         
              

         Gnome 的启动命令叫做 gnome-session. 它也可以完全与 fvwm 一起工作。

         
              

         这样你就可以用 fvwm 的方式来控制所有桌面系统的窗口了。嘿嘿

       看看下面这幅图，KDE 正和 fvwm
          在一起。嘿嘿。点击可以放大。
          

       

       
          

       你甚至可以让 Gnome 和 KDE 同时出现。不过估计除了耍酷，没人会像这样做: