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1、第第7 7章章 超文本和超文本和WebWeb系统系统 学习目标学习目标l掌握超文本和超媒体的基本概念 l掌握超文本和超媒体的体系结构 l了解超文本和超媒体的应用l了解网页中超文本的实现方法和开发工具7.7.1.11.1超文本与超媒体的概念超文本与超媒体的概念 u人人类类的的记记忆忆是一种具有网状结构的联想式的记忆，具有跳跃式、多层次、多路径、多方位思维和访问信息的非线性结构。u 超超文文本本是一个类似于人类联想思维的一个非线性的网状结构，它以结点作为一个信息块，它采用一种非线性的网状结构组织信息，把文本按其内容固有的独立性和相关性划分成不同的基本信息块，并且可以按需要用一定的逻辑顺序来组织和管
2、理信息。它提供联想、跳跃式的查询能力，极大地提高获得知识和信息的效率。7.1 超文本和超媒体超文本和超媒体 u在超文本数据库内部，节点之间用链（Link）连接起来形成网状结构，如图所示:结点结点A结点结点F结点结点E结点结点D结点结点C结点结点B具有6个结点和9条链的超文本结构示意图超文本概念的一个简单示意图超文本概念的一个简单示意图u超媒体：把多媒体信息引入超文本，这就产生了多媒体超文本，也即超媒体。即超文本中的接点数据不仅是文本，还可以是图形、图象、动画、音频，甚至计算机程序或他们的组合。u超媒体系统：对超媒体进行管理使用的系统。7.1.2 超文本系统超文本系统1.超文本系统的特点：超文本
3、系统的特点：多种媒体信息多种媒体信息：节点可含有文本、图形、图像、动画、声音和视频等，使传播的信息更易于接受和理解，从而达到更好的效果。非线性的网状结构非线性的网状结构：把各种内容和形式的节点按在现实世界中的联系和人们的思维逻辑进行组织，成为一个有机的综合信息体。交互式信息浏览和查询交互式信息浏览和查询：用户可跟随链的走向不断打开目的节点，也可以利用已知的字符串关键字对网络进行搜寻。具有良好的可扩充性：具有良好的可扩充性：各个节点中的信息可以更新，也可将新节点加入到超文本结构中或删除已有的一些节点。2.2.超文本的访问方式超文本的访问方式超文本的访问方式超文本的访问方式超文本是一种典型的数据库
4、技术，是由节点和表达节点之间关系的链组成的网。每个节点都链接在其它节点上，用户对网进行浏览、查询和注释等操作。超文本是一种接口模型，它采用“控制按钮”的方式组织接口。这些“按钮”由作者设置在正文中，用户通过按钮访问下面的信息。“按钮”就是通常所说的连接节点之间的“链”，从这个角度看，超文本可以看作三个要素的组合：节点、链和网络。7.1.3*超文本与超媒体的示例超文本与超媒体的示例 超文本与超媒体应用在很多领域，如在操作系统Windows中的“帮助”就使用了超文本的方式，还有许多的应用，又如：电子百科全书、教学应用的CAI以及旅游信息、软件工程、娱乐等都有着广泛的应用。假设有一位总经理，他自己有
5、电子记事本，他的秘书根据他与外商谈判的材料按照超文本的结构形式组织好了有关材料供总经理使用。下面借助于下图来说明。示例一示例一日程安排8:30合资办厂10:20 懂事会会议合资办厂记要合作乙方：某外国公司外商代表：江山江山简历某外国公司情况热字是文本中被指定具有特殊含义或需进一步解热字是文本中被指定具有特殊含义或需进一步解释的字、词或词组。释的字、词或词组。示例三示例三:热元热元热元是指这些相对独立的图像单位能够作为信息转移的链源。示例二示例二:热字热字7.2超文本与超媒体的系统结构超文本与超媒体的系统结构7.2.1 超文本与超媒体系统的两个模型超文本与超媒体系统的两个模型超文本和超媒体的系统
6、结构较著名的是1988年 Campbell和Goodman提出的HAM模型,另一个是从事超文本标准化研究Dexter小组提出的Dexter模型。这两个模型是基本相似的，它们都是将超文本和超媒体体系结构分为三个层次。1HAM模型(用户接口层)（1 1）数据库层）数据库层 数数据据库库层层是是三三层层模模型型的的最最低低层层，涉涉及及所所有有传传统统的的有有关关信信息息存存储储的的问问题题。实际上这一层并不构成超文本系统的特殊性。但是它以庞大的数据库作为基础，而且在超文本系统中的信息量大，需要存储的信息量也就大。一般要用到磁盘、光盘等大容量存储器，或把信息存放在经过网络访问的远程服务器上，不管信息
7、如何存放，必须要保证信息的快速存取。（2 2）超文本抽象机层）超文本抽象机层 超 文 本 抽 象 机 层（Hypertext Abstact Machine）简称HAM，是三层模型中的中间层，这一层决定了超文本系统节点和链的基本特点，记录了节点之间链的关系，并保存了有关节点和链的结构信息。在这一层中可以了解到每个相关联的属性。例如节点的“物主”属性，这一属性指明该节点由谁创建的，谁有修改权限、版本号或关键词等。（3 3）用户接口层（表现层表现层）表表示示层层又又称称为为用用户户接接口口层层或或用用户户界界面面层层，也也是是构构成成超超文文本本系系统统特特殊殊性性的的重重要要表表现现，并并直直接
8、接影影响响着着超超文文本本系系统统的的成成功功，可可用用于于处处理理超超文文本本抽抽象象层层中中的的信信息息表表示示，包包括括判判断断用用户户的的有有效效命命令令，节节点点和和链链的的显显示示方方式式，是是否否有有总总体体图图解解及及多多媒媒体体信信息息的的表表现现组组织织等等等等。它应该具有简明、直观、生动、灵活、方便等特点。用户接口层是超文本和超媒体系统人机交互的界面。用户接口层决定了信息的表现方式、交互操作方式以及导航方式等。DexterDexter模模型型的的目目标标是是为为开开发发分分布布信信息息之之间间的的交交互互操操作作和和信信息共享息共享提供一种标准或参考规范。如下图所示。提供
9、一种标准或参考规范。如下图所示。2.Dexter2.Dexter模型模型（1 1）内内部部成成员员层层内内部部成成员员层层描描述述超超文文本本中中成成员员的的内内容容和和结结构构，对对应于各个媒体单个应用成员。应于各个媒体单个应用成员。（2 2）存存储储层层存存储储层层是是描描述述成成员员和链的网络和链的网络。（3 3）运运行行层层运运行行层层描描述述支支持持用用户户和和超超文文本本交交互互作作用用的的机机制制，负负责责在运行时处理链、锚接口和成员。在运行时处理链、锚接口和成员。3.超文本与超媒体超文本与超媒体 的组成要素的组成要素 （1）节点）节点超文本超文本是由节点和链构成的信息网络。节点
10、节点是表达信息的单位，是围绕一个特殊主题组织起来和数据集合。节点的节点的内容内容可是文本、图形、图像、动画、音频、视频等，也可以是一般计算机程序。节点分为两种类型：一种称为表现型表现型，记录各种媒体信息，表现型节点按其内容的不同又可分为许多类别，如文本节点和图文节点等；另一种称为组织型组织型，用于组织并记录节点间的联结关系，它实际起索引目录的作用，是连结超文本网络结构的纽带，即组织节点的节点。节点的基本类型节点的基本类型节点的基本类型归纳如下：文本节点 图形节点 图像节点 音频节点 视频节点 混合媒体节点 按钮节点 组织型节点 推理型节点节点节点是表达信息的基本单位，是围绕一个特殊主题组织信息
11、的最基本单元。节点内容包含对媒体数据属性的描述和表现方法。常见的节点有文本节点，图像节点和图形节点，动画节点和视频节点，音频节点和按钮节点，统称为媒体节点。另外还有组织组织节点、推理型、推理型节点等。链是固定节点之间的信息联系，用来以各种形式连接相应的节点，提供了在超文本结构中进行浏览和探索结点的能力。由于超文本没有规定链的规范与形式，因此，超文本与超媒体系统的链也是各异的，信息间的联系丰富多彩引起链的种类复杂多样。但最终达到效果却是一致的，即建立起节点之间的联系。链的一般结构：可分为以下三个部分。链源：一个链的起始端称为链源。链源是导致结点信息迁移的原因，可以是热字、热区、图元、热点、媒体对
12、象等。链宿：链宿是链的目的所在，在超文本中链宿一般为一个结点。链的属性：指链的类型，版本和权限等。（2 2）链）链各类链的特点各类链的特点 基本结构链基本结构链是构成超媒体的主要形式，在建立超媒体系统前需创建基本结构链。它的特点是层次与分支明确。索引链索引链是超文本所特有的 推理链推理链用于系统的机器推理与程序化。隐形链隐形链又称关键字链或查询链。（3）网络）网络超文本由节点和链构成网络是一个有向图，这种有向图与人工智能中的语义网有类似之处。语义网是一种知识表示法，也是一种有向图。4.超文本系统与操作工具超文本系统与操作工具 编辑器 编译器 阅读器 导航工具（1）编辑器）编辑器 编辑器是超文本
13、系统组成部分之一。编辑器可定义节点信息，构造节点之间的信息流程，同时可使用系统工具准备各种媒体信息。它不仅要解决文本、图形、动画、图像、声音和视频等各种媒体的编辑问题，还要帮助用户建立和修改信息网络中的节点和链。（2）编译器）编译器编译器将编译器产生的多种文档进行综合编译，生成包含全部信息（文本、图形、图像、视频和声音等）和结构信息的有机体超文本文档。（3）阅读器）阅读器 编译器生成的不是可执行文件，而超文本文档。要浏览超文本文档，并按人们的习惯方式展示信息内容或提供概要，就需要有一个专门的工具阅读器。（4）导航工具）导航工具导航工具是超文本系统不可缺少的交互工具，也是评价超文本系统质量的主要
14、指标之一。导航工具的主要作用有两方面，一是使用户在信息网络中快定位和查询；另一方面是防止用户在复杂的信息网络中迷失航向。常用的导航工具有：导航图（或称浏览图）、查询系统、线索、遍历和书签。7.2.2 超文本系统的体系结构超文本系统的体系结构 1超文本结构的种类（1）知识表示型超文本。知识表示可分解为四项任务：表示文本和图形、表示概念、表示组织结构、表示概念间的关系。文本和图形直接由屏幕上的信息表示、这些信息可以分段，并在屏幕字段和窗口上显示。在超媒体中，概念通常作为系统中的对象处理，也是超媒体的节点，具有层次结构。（2）推理型推理型超文本在一个语义丰富的超媒体系统中，概念间的关系用链表示。链在
15、逻辑程序设计中由谓词定义。实际上，逻辑程序可以通过规则来显示定义和演绎。同样，链也可以由推理系统运行时的推理来创建或显示定义。（3）信息检索型超文本超媒体节点的层次结构相应地表示了它们之间的连接，这种连接提供了一种强有力的索引形式。通常的信息检索功能由选择操作实现，选择操作允许对层次结构中被检索的信息项加标识，如同推理系统那样，通过连接谓词在超媒体网络中进行推理，同时通过向层次索引附加一个检索的机制，以提供信息检索的能力。因此在超媒体模型中不只是通常的信息检索，而是一个把信息检索合并到信息访问和应用的更扩展的模型。（4）浏览型超文本浏览（Browsing）是通过相关节点的连接来实现的，也可以通
16、过附加映像和浏览工具来实现。浏览一个完整的超文本包括两个方面：一方面灵活地提供被要求的信息，另一方面又有必要避开那些非定向使用的信息来约束这一过程。通常，允许用户检索的路径越多，用户最终迷航的可能性越大。2超文本结构的设计超文本结构的设计 超文本做为一种知识表达的工具，超文本做为一种知识表达的工具，在结构上等价于语义网络在结构上等价于语义网络。（1 1）多媒体教学软件中的超文本形式）多媒体教学软件中的超文本形式 1 1）基于文字的超文本）基于文字的超文本 基于文字的超文本又称为热字。热字就是文本中被指定具有基于文字的超文本又称为热字。热字就是文本中被指定具有特殊含义或需进一步解释的字、词或词组
17、。特殊含义或需进一步解释的字、词或词组。2 2）基于多媒体信息的超文本）基于多媒体信息的超文本 基于多媒体信息的超文本同样也可设置成超级链接的形式。基于多媒体信息的超文本同样也可设置成超级链接的形式。3 3）基于热区的超文本）基于热区的超文本 基于热区的超文本将屏幕上的一块区域设置成可以交互的热基于热区的超文本将屏幕上的一块区域设置成可以交互的热区。区。1）确定超文本的节点 2）丰富节点的内容 3）确定节点间的连接关系(2)(2)多媒体教学软件的超文本设计步骤多媒体教学软件的超文本设计步骤3.超文本与超媒体的应用超文本与超媒体的应用随着多媒体技术的发展，超文本与超媒体技术，具有广阔的应用前景。
18、超文本与超媒体组织和管理信息方式符合人们的“联想”思维习惯。适合于非线性的数据组织形式，以它独特的表现方式，得到了广泛的应用(1)办公自动化办公自动化 Apple公司的Hypercard软件展示了把Hypercard用于办公室的日常工作的一个方面，它以卡片的形式提供了形象的电话簿、备忘录、日历、价格表与文献摘要等，是应用多媒体管理技术的一个实例。()大型文献资料信息库大型文献资料信息库 由超文本与超媒体技术独特优点，广泛应用于大型文献资料信息库的建设，目前已经研制出来的中英文字典系统，就是按照超文本与超媒体的方式组织和构造，它收录了25万条目，计4181万字，186万个记号，采用这种方式的存储
19、的30卷百科全书，查询时间只需几秒钟。()综合数据库应用综合数据库应用 在各类工程应用中，要求用图纸、图形、文字、动画或视频表达概念和设计，一般数据库系统是无法表达的，而超文本与超媒体技术为这类工程提供了强有力的信息管理工具，不少系统已将它应用于联机文档的设计和软件项目的管理。()使用户界面更友好超文本与超媒体不仅是一项信息管理技术，也是一项界面技术。图形用户接口GUI使用户桌面由字符命令菜单方式转为图形菜单方式，而超文本技术在GUI基础上再上了一个新台阶，即多媒体用户口接口MMGUI，不仅数字和图形、图像、动画、音频、视频等信息均能展现在用户的面前。4.超文本与超媒体存在的问题超文本与超媒体
20、存在的问题超文本与超媒体是一项正在发展中的技术，虽然它有许多独特的优点，但也存在许多不够完善的方面。（1）信息组织 超文本的信息是以节点作为单位。如何把一个复杂的信息系统划分成信息块是一个较困难的问题。例如一篇文章，一个主题，又可能分成几个观点，而不同主题的观点又相互联系，而为这些联系分割开来，就会破坏文章的本身表达的思想。这样节点的组织和安排就可能要反复调整和组织。（2）智能化 虽然大多数超文本系统提供了许多帮助用户阅读的辅助信息和直观表示。但因超文本系统的控制权完全交给了用户，当用户接触一个不熟悉的题目时，可能会在网络中迷失方向。要彻底解决这一问题，还需要研究更有效的方法，这实际上是要超文
21、本系统具有某种智能性，而不是只能被动地沿链跳转。超文本在结构上是人工智能有着相似之处，使它们有机的结合将成为超文本与超媒体系统的必然趋势。（3）数据转换 超文本系统数据的组织与现有的各种数据库文件系统的格式完全不一样。引入超文本系统后，如何为传统的数据库数据转换到超文本中也是一个问题。（4）媒体间协调性超文本向超媒体的发展也带来了一系列需要深入研究的问题，如多媒体数据如何组织，各种媒体间如何协调，节点和链如何表示；对音频和视频这一类与时间有密切关系的媒体引入到超文本中，对系统的体系结构将产生什么样的影响，当各种媒体数据作为节点和链的内容时，媒体信息时间和空间的划分，内容之间的合理组织都是在多媒
22、体数据模型建立时要认真解决的问题。（5）兼容性）兼容性 目前的超文本系统大都是根据用户的要求分别设计的，它们之间没有考虑到兼容性问题，也没有统一的标准可循。所以要尽快制定标准并加强对版本的控制。标准化是超文本系统的一个重要问题，没有标准化，各个超文本系统之间就无法沟通，信息就不能共享。（6）扩充性）扩充性 现有的超文本系统，有待于提高检索和查询速度，增强信息管理结构和组织的灵活性，以便提供方便的系统扩充手段。（1）由超文本向超媒体发展）由超文本向超媒体发展 超文本向超媒体的转变不仅是将文本媒体扩展到其它媒体，而且还要能使系统自动地判断媒体类型，并执行对应的操作。对图像的热区，视频的热点等都能引
23、起类似于热字的反应，多媒体的表现及基本内容的检索等。超文本向超媒体的转变，大大地增强了功能和性能，也增加了系统实现的难度。5.超文本与超媒体发展的前景超文本与超媒体发展的前景（2）由超媒体向）由超媒体向智能超媒体智能超媒体发展发展 在超媒体技术的研究中,有人提出智能超媒体或专家超媒体（Expertext）。这种超媒体打破了常规超媒体文献内部和它们之间严格的链的限制，在超媒体的链和节点中嵌入知识或规则,允许链进行计算和推理,使得多媒体信息的表现具有智能化。（3）由超媒体向）由超媒体向协作超媒体协作超媒体发展发展 超媒体建立了信息之间的链接关系，那么也可用超媒体技术建立人与人之间的链接关系，这就是
24、协作超媒体技术。超媒体节点与链的概念使之成为支持协同性工作的自然工具。协同工作使得多个用户可以同一组超媒体数据上共同进行操作。这样未来的电子邮政、公共提示板等都可能应用到超媒体系统中。7.3 网页中超文本的实现网页中超文本的实现 7.3.1 WWW7.3.1 WWW技术的基本概念技术的基本概念1 1WWWWWW的工作方式的工作方式发出请求发出请求发回网页发回网页的常用术语 1）URL（统一资源定位符）2）网页 3）网站 4）主页（首页）HTML（Hyper Text Markup Language）是一种用来制作超文本文档的简单标记语言。用HTML编写的超文本文档称为HTML文档，它能独立于各
25、种操作系统平台（如UNIX、WINDOWS等）。HTML文档（即网页的源文件）是一个放置了标记的ASCII文本文件，通常它带有.html或.htm的文件扩展名。从结构上讲，HTML文件由元素组成，组成HTML文件的元素有许多种，用于组织文件的内容和指导文件的输出格式。绝大多数元素是“容器”，即它有起始标记和结尾标记。在起始链接签和结尾链接签中间的部分是元素体。每一个元素都有名称和可选择的属性，元素的名称和属性都在起始链接签内标明。7.3.2 HTML7.3.2 HTML简介简介1 1HTMLHTML标记标记 (1)(1)单标签单标签 只需单独使用就能完整地表达意思，这类标记的语法是：(2)(2
26、)双标签双标签 “双标签”由“始标签”和“尾标签”两部分构成，而且必须成对使用，这类标记的语法是：内 容(3)(3)标签属性标签属性 大多数标签（包括单标记和双标记）的始标记内可以包含一些属性，其语法是：2 2HTMLHTML文件结构文件结构 -html文件开始 -文件头开始 -网页主题开始 网页主题文本 -网页主题结束 -文件头结束 -文件体开始 文件体（这里写正文）-文件体结束 -html文件结束 3.3.HTMLHTML超链接超链接 HTMLHTML使使用用超超级级链链接接来来连连接接到到网网络络上上的的其其他他页页面面。一一个个链链接接的的基基本本格格式式如下：如下：A HREF=链接
27、对象链接对象 (1 (1）本地链接本地链接 对对同同一一台台机机器器上上的的不不同同文文件件进进行行的的连连接接称称为为本本地地链链接接，它它采采用用绝绝对对路路径径或或相对路径相对路径来指示一个文件。来指示一个文件。(2 (2）URLURL链接链接 通通过过URLURL可可以以以以多多种种通通讯讯协协议议与与外外界界沟沟通通来来存存取取信信息息。URLURL链链接接的的形形式式是：是：协议名：协议名：/主机主机.域名域名/路径路径/文件名文件名 (3)(3)目录链接目录链接 需需要要直直接接指指到到同同一一文文件件上上部部、下下部部或或中中央央部部分分，或或者者链链接接到到另另一一文文件件的
28、的某某一一部分。这就引入了目录链接。部分。这就引入了目录链接。7.4 网页设计工具网页设计工具 编辑HTML文件使用一般的纯文本编辑器就可以胜任，如记事本、写字板等。随着网页制作技术的不断发展，出现了诸如FrontPage、Dreamweaver等可视化的网页编辑工具。1.FrontPageFrontPage是由Microsoft公司推出的Web页面制作工具软件。FrontPage使网页制作者能够更加方便、快捷地创建和发布网页，具有直观的网页制作和管理方法，简化了大量工作。FrontPage界面与Word、PowerPoint等软件的界面极为相似，易学易用，为使用者带来了极大的方便。此外，Fr
29、ontPage还自带一个 Web服务器，使用户在没有安装 Web服务器软件的计算机上也能通过浏览器测试网页。2.DreamweaverDreamweaver是由Macromedia公司推出的一款网页制作软件，它具有可视化编辑界面，用户不必编写复杂的HTML源代码就可以生成跨平台、跨浏览器的网页。Dreamweaver的网页动态效果与网页排版功能比一般的软件都好用，它可以满足多层次的需求，是功能强大的可视化、专业级网页设计及制作工具。所以它是网页设计者的首选工具。7.5 动态网页技术动态网页技术 所谓动态网页是指按照访问者的不同需要，对访问者输入的信息做出不同的响应，提供响应的信息。动态网页生成
30、的原理1CGI技术技术CGI(Common Gateway Interface)即公用网关接口。用来实现CGI应用程序的编程语言有很多种，如Visual Basic、Delphi或C/C+、Perl等。当用户在浏览器端填好表单要求输入的资料，提出HTTP请求后，Web服务器端执行该表单所设定的CGI应用程序，处理访问者输入的信息并据此做出响应，将其运行结果传输到客户端的浏览器上。由于CGI程序不是整合在HTML文档中，因此须使用与HTML不同的设计过程来设计一个应用程序，每一次修改程序都必须重新将CGI程序编译成可执行文件。使用CGI方式的缺点是效率低下。2ASP技术 ASP是Active S
31、erver Pages的简称，是微软公司推出的Web应用程序开发技术。使用ASP可以建立动态的、交互的、高效的Web服务器应用程序。ASP允许用服务器端脚本来扩展HTML，利用VBScript、JavaScript或其他第三方脚本语言编程，实现过去需要编写复杂的CGI程序才能实现的动态网页。如果去掉这些包含实现动态功能的VBScript或JavaScript语句，它和标准的HTML文件没有任何区别。ASP的主要工作环境是微软的IIS应用程序结构，因ActiveX对象具有平台特性，所以ASP技术不能很容易地实现在跨平台的Web服务器的工作。ASP工作原理3.JSP技术技术 JSP（Java Se
32、rver Pages）是由Sun Microsystem公司推出的，基于Java Servlet以及整个Java体系的Web开发技术。利用这一技术可以建立先进、安全和跨平台的动态网站。总的来讲，Java Sever Pages（JSP）和微软的Active Sever Pages（ASP）在技术方面有许多相似之处。两者都是为基于Web应用实现动态交互网页制作提供的技术环境支持。同等程度上来讲，两者都能够为程序开发人员提供实现应用程序的编制与自带组件设计，而且两者都能够替代CGI使网站建设与发展变得较为简单、快捷，不过两者是来源于不同的技术规范组织。本章要点本章要点 1.超文本和超媒体的基本概念、主要特性和体系结构以及超文本和超媒体组成要素。2.超文本和超媒体的应用及研究的问题。3.网页中超文本的实现。