Navigation

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Navigation im FIBEXplorer®

Der Hauptnavigator des FIBEXplorers (Smart-Navigator) präsentiert alle
wesentlichen Elemente und Entitäten mit ihrer Vernetzungsstruktur. Das
Konzept der Clustered Navigation unterstützt den Anwender beim
simultanen Traversieren ganzer Elementbündel über beliebige
Verlinkungsebenen. Der Anwender wird damit in die Lage versetzt
Datenelemente gruppenweise durch den Vernetzungskontext zu traversieren.

Linkverfolgung

Der Smart-Navigator präsentiert alle wesentlichen FIBEX-Elemente in
einem Navigationsbaum mit transparenter Auflösung und Einbettung ihrer
Elementreferenzen.

• Vorwärtsnavigation:
  Für jedes Element im Navigationsbaum werden alle untergeordneten
  Elemente als Kindknoten dargestellt, unbesehen der Tatsache, ob es
  sich um echte Kinder im Sinne der XML-Hierarchie oder um Elemente
  handelt, die mittels XML-Verlinkung angesprochen werden
  (vergleichbar zum Softlink-Konzept leistungsfähiger
  Betriebssysteme).

• Rückwärtsnavigation:
  Optional kann bei jedem Element die Menge aller übergeordneter
  Knoten ausgegeben werden: Neben der Vaterentität im Sinne der
  XML-Hierarchie umfasst dies auch Elemente, die mittels
  XML-Verlinkung auf das aktuelle Element verweisen.

• Seitwärtsnavigation:
  Neben Vorwärts- und Rückwärtsnavigation steht als dritte
  Navigationsrichtung die Menge zugehöriger lokaler Attribute und
  Properties zur Verfügung. Per Default sind diese im Hauptnavigator
  ausgeblendet: Aus Gründen der besseren Übersicht steht hierfür eine
  kontextsensitive Property-View zur Verfügung.

Während die Seitwärtsnavigation die lokalen Daten (Eigenschaften) eines
Elements zur Verfügungen stellt (lokaler Datenkontext), wird durch
Vorwärts- und Rückwärtsnavigation die Einbettung des Elements in die
FIBEX-Daten wiedergegeben (lokaler Vernetzungskontext).

Vorwärts, rückwärts, seitwärts, stopp ...

Der lokale Kontext eines jeden Baumknotens / Elements wird damit
dreigeteilt in

• Vorwärtskontext: Untergeordnete Elemente (besteht aus / nutzt)

• Rückwärtskontext: Übergeordnete Elemente (ist Teil von / wird
  benutzt von)

• Datenkontext: lokale Attribute und Properties

Auf jedem Baumknoten lassen sich Vorwärts-, Rückwärts- und Datenkontext
unabhängig von einander ein- und ausblenden. Die hierfür notwendigen
Befehle finden sich im Kontext-Menü unter Navigation>>[Toggle ...
oder bequem in der Toolbar des Smart-Navigators.

Nachfolgende Bilder zeigen ein im Smart-Navigator fixiertes
FRAME-Element bei jeweils unterschiedlichen Kontext-Einstellungen:

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Clustered Navigation

Die Idee von Clustered Navigation ist denkbar einfach: Ausgehend von
konkreten Daten (Startkontext) wechselt der Anwender in die zugehörige
Formatbeschreibung um dort zu navigieren. Jeder dort ausgeführte
Navigationsschritt wird vom FIBEXplorer unmittelbar auf dem Startkontext
(Ausgangsdaten) nachvollzogen. Die Möglichkeit Abfragen in einer
Metabegrifflichkeit (wie Tabellen- und Spalten- oder auch Tag-Namen) zu
formulieren, um sie hernach auf konkrete Daten anzuwenden ist ein
gängiges Muster (Siehe SQL oder XPath). Wirklich neu an Clustered
Navigation ist indes die Umsetzung innerhalb eines einzigen
Navigations­baumes, welcher sowohl die konkrete Datenausprägung als auch
die zugehörige Formatbeschreibung repräsentiert.

Nach dem Laden der Daten erhält der Anwender zunächst einen klassischen
Navigationsbaum (Datenausprägung), der aus miteinander verlinkten
Datenelementen gebildet wird. Auf jedem der dargestellten Baumknoten hat
der Anwender die Möglichkeit in die Formatbeschreibung wechseln:

1. Ein Wechsel in die Formatbeschreibung legt den ausgewählten
   Baumknoten als Startkontext fest. Darunter wird im Navigationsbaum
   die Formatbeschreibung über einen typspezifischen Strukturbaum
   dargestellt, welcher lediglich aus Elementtypen gebildet wird.
2. Der Strukturbaum spiegelt die Einbettung des aktuellen Datentyps in
   die Formatbeschreibung wieder (inklusive dort definierter Verweise
   und Verlinkungen). Durch Öffnen der verfügbaren Strukturknoten
   bringt der Anwender den von ihm gewünschten Navigationspfad durch
   den Vernetzungskontext zum Ausdruck.
3. Am gewünschten Elementtyp angekommen, kann er durch Zurückwechseln
   in die Datenebene das Ergebnis seiner Abfrage ausgeben lassen.

Der in der Formatbeschreibung zurück gelegte (abstrakte) Navigationspfad
wird dabei über den tatsächlichen Daten konkretisiert. Aus dem
Navigationspfad wird eine konkrete Datenabfrage abgeleitet, welche
angewendet auf die Ausgangsdaten (Startkontext) das gewünschte
Datenergebnis liefert. Der Smart-Navigator arbeitet also auf zwei
übereinanderliegenden Ebenen:

• In der Datenebene werden Elemente und Entitäten aus der FIBEX-Datei
  angezeigt.

• In einer dahinter liegenden Metaebene wird die zugrunde liegende
  FIBEX-Struktur dargestellt.

Hierin spiegelt sich die Beziehung von Daten (Inhalt der FIBEX-Datei)
und zugehöriger Formatbeschreibung (FIBEX-Schema) wieder. Während
Datenelemente konkrete Positionen im FIBEX-Input repräsentieren, stehen
Strukturknoten für Positionen im zugehörigen FIBEX-Schema. Dieses
Zusammenspiel von Daten­beschreibung und Datenausprägung wird häufig mit
den Begriffen Instanz und Typ beschreiben. Der FIBEXplorer unterscheidet
lediglich zwischen Element und Struktur.

Navigationsbaum

Der Smart-Navigator variiert flexibel zwischen Element und
Strukturansicht.
Je nach Konfiguration kennt er die nachfolgenden Extremausprägungen:

• Datenbaum: zeigt Datenelemente aus dem XML-Input.
• Strukturbaum: zeigt (abstrakte) Elementtypen aus der
  Schema-Beschreibung.

Datenbaum

Strukturbaum

Elemente werden im Datenbaum dargestellt
mit ihrem Kurznamen (ho:SHORT-NAME) und
einem element(typ)spezifischen Symbol.

Elementtypen werden im Strukturbaum dargestellt
mit dem dort vorgesehenen Tag-Namen
und einem Folder-Icon.

Der Navigationsbaum besteht also aus zwei Arten von Baumknoten:

• Datenknoten repräsentieren Datenelemente.
• Strukturknoten repräsentierten Navigationsvorschriften relativ zu
  ihren Vaterknoten. Sie halten keine konkreten Datenelemente, sondern
  beschreiben lediglich einen Knotentyp, sprich eine Position in der
  zugrundeliegenden Schemadefinition. Eine am Strukturknoten
  hinterlegte Navigationsvorschrift beschreibt zudem den Übergang vom
  Typ des Vaterknotens in den Typ des Strukturknotens (bzgl. zugrunde
  liegender Schemadefinition). Die Anwendung der Navigationsvorschrift
  auf die Datenelemente des Vaterknotens liefert eine Menge von
  Datenknoten (vom Typ des Strukturknotens).

Ein Wechsel zwischen Daten- und die Strukturdarstellung kann auf jedem
Baumkonten veranlasst werden, wodurch beliebige Mischformen entstehen.
Aus dem Pfad der vom Anwender geöffneten Baumknoten ermittelt der
FIBEXplorer einen Navigationspfad. Anwendung der darin kodierten
Selektionsvorschrift auf das Ausgangselement liefert eine Liste von
Datenelementen, welche der FIBEXplorer wiederum als Datenknoten am
zugehörigen Strukturknoten ausgibt.

Hierbei ist jedem Baumknoten eine konkrete Menge von Datenelementen
zugeordnet. Während diese bei Datenknoten a priori festgelegt ist, wird
sie bei Strukturknoten dynamisch ermittelt (abhängig von den
Datenelementen des aktuellen Vaterknotens).

Abfrageknoten und neu erzeugte Kindknoten haben den gleichen Datentyp.
Während der Abfrageknoten das gesamte Selektionsergebnis repräsentiert,
stehen die einzelnen Kindknoten für die einzelnen Elemente des
Selektionsergebnisses.

Die dargestellten vier Baumausprägungen geben allesamt die Zuordnung von
Signalen zu Steuergeräten wieder. Die Abfolge demonstriert die
Zusammenfassung von Unterbäumen im zugehörigen Strukturkonten. Durch
diese Option kann der Anwender zielgerichtet zum gewünschten Ergebnis
navigieren, ohne sich durch endlos entfaltende Datenstrukturen kämpfen
zu müssen.

Bedienung des Navigators

Aus Anwendersicht reduziert sich Clustered Navigation auf den Shortcut
STRG+Blank.

Damit kann auf jedem Baumknoten bequem zwischen Struktur- und Datenebene
gewechselt werden: Auf einem fixierten Datenelement (Ausgangselement)
wechselt der Anwender (mittels Shortcut) in die Strukturebene. In der
darunter angezeigten FIBEX-Struktur (Metaebene) navigiert er durch
Öffnen entsprechender Strukturknoten vorwärts, rückwärts oder seitwärts
(Properties). Auf jedem dabei geöffneten Strukturknoten kann er mittels
(STRG-Blank) wieder in die Datenebene wechseln und die sich ergebenden
Datenelemente anzeigen lassen. Auf jedem der neu angezeigten
Datenelemente lässt sich der eben beschriebene Vorgang wiederholen.

Vorbelegung

Für neu erzeugte Baumknoten nimmt der Smart-Navigator den Wechsel
zwischen Struktur- und Datenebene teilweise automatisch vor, um die
Baumdarstellung möglichst intuitiv und übersichtlich zu gestalten. Er
folgt dabei folgender Heuristik:

• Bei Elementen mit sehr vielen Kindern oder vielen Kinderarten (z.B.
  fx:ELEMENT) wird in die Struktu­ebene gewechselt - die
  Kindelemente werden dabei nach ihrem Knotentyp gruppiert.
• Gehören die darzustellenden Kinder zu einer primären Entität oder
  sind durchweg mit Namen (ho:SHORT-NAME) versehen wird per Default
  die Datenebene angezeigt. (z.B. fx:SIGNAL).
• Auch bei Properties erfolgt per Default ein Wechsel in die
  Datenebene.

Hierbei handelt es sich wohlgemerkt nur um Vorbelegungen. Auf jedem
Knoten kann der Anwender (mittels Shortcut: STRG-Blank) bequem in die
für ihn passende Ebene wechseln.

Use-Cases

Durch Kombination von Vorwärts- und Rückwärtsnavigation mit 'Clustered
Navigation' können Elementgruppen nach ihrem Vernetzungskontext
gefiltert und Elemente nach Eigenschaftswerten gruppiert werden.
Fragestellungen wie:

• Welche ECUs empfangen FRAMEs mit dem SIGNAL xy?

• Welche PDUs werden von am CHANNEL angeschlossenen ECUs erwartet?

werden mit wenigen Mausklicks beantwortet. Weitere Anwendungsszenarien
(etwa zur Gruppierung von Elementen nach zugehörigen Eigenschaften)
finden sich auf Datenanalyse im
FIBEXplorer.