专利名称：在多窗口中显示复杂树结构的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及计算机系统管理，特别涉及计算机数据的可视表示。更特别说，本发明涉及在计算机系统中的树结构的改进的表示。
各种应用程序和操作系统都包括一个用户接口特征，它能使用户观看存储在计算机里的信息的列表。例如，微软公司的Windows98操作系统包括一个Windows资源管理器程序，帮助用户跟踪存储在计算机里的文件。因为甚至简单的PC都具有存储数千文件的容量，因此对许多应用程序来说，包括高效的设备以观看存储在计算机中的信息列表是很重要的。
文件、目录和其它计算机资源的大的列表当以一种层次结构方式描绘时容易理解。层次结构表示是计算机资源列表的一种有效方法，因为它把相关主题以能使用户更容易定位希望条目的方式归集在一起。表示层次结构的一种方式是使用树结构。树结构包括一些叫作节点的参考点，它们一起组成一个树。一个树的原点或者基点叫作根节点，其特点是无父节点。其它每一个节点只有一个父节点和可能有一个或者多个子节点。叶节点是树层次结构的最低节点，因此没有子节点。树结构的这一概念可以应用于多种类型的数据或计算机资源的分类。
这一树结构的一个例子是文件系统，其中相关信息使用子目录的层次结构归集在一起。在该例中，主目录是树的根节点，对主目录的一些子目录是其子节点。每一子目录可以分成另外一些子目录，得到该层次结构的另外层。在该层次结构的每一层，可能有一些文件是该树结构的叶节点。在文件目录之外，树结构的概念可以扩展到其它任意数据分组。
尽管使用树结构是表示计算机内存储的复杂信息的有效方式，但是对计算机来说，重要的是要以能使用户容易浏览这些信息的方式显示它们。在当今的计算机系统中具有复杂树结构是很典型的，特别是考虑典型个人计算机系统日益增长的存储器容量时。计算机网络应用进一步增加了复杂性，因为可以通过网络分布的数据的数量十分巨大。
网络数据库应用特别需要有效的用户接口来表示分布在网络上的数据库资源。在典型的网络数据库配置中，具有大量分布在整个计算机网络中的服务器数据库应用并不稀少。在该网络中的每一服务器数据库应用可以以非常复杂的信息层次结构关联。其结果，对用户来说，没有一个有效的用户接口观看和在分布在网络中的复杂的层次信息中漫游的话，很难确定希望的信息的位置。
可以使用基于文字的用户接口浏览存储在层次树结构中的信息。但是这样的用户接口很受限制。这些基于文字的用户接口不能给用户表达关于总层次结构足够的信息，因为它们一时只能显示该层次结构的一层的一个平面列表。除非用户能够记住条目在该树结构中的位置，否则他/她必须重复翻遍层次结构的每层，才能找到通向希望条目的恰当的路径。
显示树结构的图形表示的用户接口提供比基于文字的方法更为有效的接口。例如，Windows资源管理器接口以图形显示一个文件系统的层次结构。它允许用户一次观看该层次结构的几层，还能使用户交互展开在该树结构中的节点。用户可以通过选择和点击一个父节点而“展开”一个节点，使Windows资源管理器显示该父节点的子节点。
尽管诸如在Windows操作系统中的Windows资源管理器这样的图形用户接口提供较好的性能，但是它们不能为非常大而复杂的树结构提供有效接口，诸如在网络数据库应用中通常碰到的那些树结构。Windows资源管理器产品的一个缺点是它只允许用户一时观看树的一部分。用户不能把该树分成较小的更可管理的信息集而同时保持该树结构。Windows资源管理器的确允许用户展开该树的一层，但是这一功能的使用有限。当用户在一个节点处展开一个树时，Windows资源管理器接口显示包含父节点的子节点的一个平面列表的一个单独的窗口。这一单独的窗口不表示一个单独的和新的层次结构树，而仅仅表示相似于在基于文字的接口中提供的平面列表的节点的平面列表。
一般说，漫游层次结构的图形用户接口受当今计算机系统上的显示屏幕的标准尺寸限制。对用户来说，当显示屏幕只能容纳一个树结构的非常小的一部分时，漫游复杂树结构是非常困难的。从一个节点漫游到另一节点需要使用上和下或左和右滚动条。因此，需要一种改进的用户接口，它能使用户更容易和更有效地漫游存储在计算机系统中的信息的复杂层次结构。
因此，本发明的一个目的是提供改进的计算机系统管理能力。
本发明的另一目的是提供计算机数据的改进的视像表示。
本发明的再一个目的是提供在计算机系统中的树结构的改进的表示。
前述目的可以实现，现在加以说明。因为一个窗口只能表示一定量的信息，因此，使用多窗口来表示单一树结构的不同分支。用户可以选择任何树节点和选择“启动新窗口”动作。可视连接从父节点挂接在新子树窗口的虚拟根节点上。在每一窗口内，以更可管理的方式显示信息。子树可以合并回父树中。
上述以及本发明其它的目的、特征和优点在下述详细撰写的说明书中十分明显。
在所附权利要求中叙述被认为本发明的特征的新颖特性。然而本发明自身以及使用的优选方式、其另外的目的和优点，在参考下面作为例证的一个实施例的详细说明并结合附图阅读时，将更很理解，附图中
图1表示按照本发明的一个优选实施例的数据处理系统；图2是一个示例计算机显示，它有一个窗口，显示按照本发明的一个优选实施例的一个系统树；图3是一个示例计算机显示，它有多个窗口，显示按照本发明的一个优选实施例的一个系统树和子树；图4是一个示例计算机显示，它有多个窗口，显示按照本发明的一个优选实施例的一个系统树和两个子树；图5表示一个示例计算机显示，它有多个窗口，显示按照本发明的一个优选实施例的一个系统树和子树；图6是按照本发明的一个优选实施例的处理的流程图；图7是按照本发明的一个优选实施例的另一处理的流程图；图8是按照本发明的一个优选实施例的示例弹出式菜单。
下述说明详细阐述了本发明的几个优选实施例的操作和特征，但是熟悉本技术领域的人将会理解，本发明的范围仅由发表的权利要求定义，而不由这里的任何说明定义。
现在参考附图，特别参考图1，其中表示可以实现本发明的一个优选实施例的数据处理系统的方框图。数据处理系统100例如可以是由位于纽约州的Armonk的国际商业机器公司生产的计算机。数据处理系统100包括处理器101和102，它们在示例实施例中分别连接在二级(L2)超高速缓冲存储器103和104上，后者依次连接到系统总线106上。
连接到系统总线106上的还有系统存储器108和基本主桥(PHB)122。PHB122连接I/O总线112到系统总线106，中继和/或转换数据事务处理从一个总线到另一个总线。在示例实施例中数据处理系统100包括连接到I/O总线112上的图形适配器118，它为显示器120接收用户接口信息。外围设备，诸如可以是硬磁盘的非易失存储器114和键盘/指点设备116(其可以包括常规鼠标、轨迹球等)通过工业标准体系结构(ISA)桥121连接到I/O总线112。PHB122还通过I/O总线112连接到PCI插槽124。
图1所示示例实施例仅为解释本发明的目的而提供，熟悉本技术领域的人可以理解各种变体是可能的，无论是形式还是其功能。例如，数据处理系统100还可以包括紧致式盘只读存储器(CD-ROM)或数字视频盘(DVD)驱动器、声卡和音频扬声器、以及各种其它的可选部件。所有这些变体认为都在本发明的精神和范围之内。数据处理系统100和下面的例图仅为解释的目的作为例子提供，而并不打算隐含结构上的限制。
在本优选实施例中的键盘/指点设备116包括允许“点击和拖动”操作的指点设备，诸如鼠标、轨迹球或者触摸垫。这一类型的输入设备在运行窗口化接口的大多数通常的系统中很普通，它是操作窗口和下面说明的树结构的优选设备。
尽管本说明特别提到微软公司开发的Windows操作系统，但是熟悉本技术领域的人将理解，下面说明的发明技术可以应用于许多其它“窗口化”的系统，诸如X-Windows，而且事实上可以应用于使用树结构表示数据层次结构的任何系统。
根据本发明，使用多窗口表示单一树结构的不同分支。用户可以选择任何树节点和选择“启动新窗口”的动作，或者只是从树窗口中“拖”出那个节点。建立一个新窗口，并且使用选择的节点作为根节点显示一个子树。在原来窗口中，从父节点给在新窗口中的子树的根节点附加一个可视连接。该连接允许用户在任何时候都能确切看见在较大的结构中子树从何处开始。
用户可以重复这一处理来分解一个复杂的树结构为一组窗口。在每一窗口内，信息以更可管理的方式显示。为合并一个子树回到它的父树，用户可以选择该子树的根节点并选择“合并回父树”，或者只是拖动子树的根节点回到父节点窗口。当用户做完这些，子树窗口将成为父节点窗口的一部分，任何对其它余留的子树窗口的连接被相应重画。
现在参考图2，图中表示一个计算机显示200，它有一个示例树结构窗口210。注意，和在通常系统中遇到的多数情况比较，这是一个非常简单的结构，用于简化说明。
基本树结构示于窗口210。在该图和下述各图中，节点“A”240是系统的根节点。它有两个子节点“B”250和“C”260，节点“A”240称为这些节点的父节点。节点“B”250具有两个子节点“D”252和“E”254。节点“C”260具有两个子节点“F”262和“G”268。节点262具有两个子节点“H”264和“I”266。
如果用户只希望处理以节点C开始的子树，则用户应该选择节点C，然后在一个如图8所示的弹出式窗口上选择“Start New Window(启动新窗口)”，或者用户只是使用鼠标或者其它指点设备把节点B拖出窗口210。当用户做完这些，在系统中打开一个新窗口，如图3所示。
现在参考图3，图中表示另一示例计算机显示，它包含树窗口310和315。窗口310表示如在图2中的原来的系统树，除了节点C360及其子树现在在新窗口315中显示。节点C260有两个子节点“F”262和“G”268，节点262有两个子节点“H”264和“I”266，如在前一图中一样，但是树显示315大大简化。注意，连接370在窗口310和315之间延伸，仍然连接节点C到其父节点A。以这种方式，用户可以立即看到该子树对实际根节点的关系。
现在参考图4，如果用户在选择节点F462后然后选择“Start NewWindow(启动新窗口)”，或者把节点F462拖出窗口315，则将打开具有一个子树结构的另一窗口420，该子树以节点F作为虚拟根节点。节点H464和节点I466作为节点F的子节点显示，如图2所示，但是在窗口420中的树显示又一次更加简单。注意，连接472表示从在窗口420中的虚拟根节点F462到在窗口415中它的父节点C460的连接，而连接470表示在节点C460和实际根节点A440之间的连接。以这种方式，用户又一次可以立即看到每一子树窗口与其父节点的关系，一直从树向上直到实际根节点。
现在参考图5，如果用户在选择节点C560后然后选择“Merge Backto Parent(合并回父树)”，或者把节点C560拖回窗口510，则节点C′的窗口(图4中的415)关闭，而该子树回到窗口510中的位置显示。这里节点C560和节点G568在窗口510的树中它们的位置上显示，窗口510相应于如图2所示的它们原来的位置。注意，具有节点F562子树的窗口520不受这一改变的影响；唯一的差别是从节点F562到其父节点C560的连接574现在连接窗口520和510。以这种方式，用户又一次可以立即看到每一子树窗口对其父节点的关系，一直从树向上到实际根节点。
现在参考图6，图中表示形成一个新树窗口的处理的流程图。首先，系统在显示的窗口中显示一个层次结构的数据树(步骤600)。接着，用户选择一个节点并将其拖出该窗口到显示的另一区域(步骤610)。然后系统将打开一个新窗口(步骤620)，并在该窗口中显示一个新数据树，使用用户选择为根节点的节点(步骤630)。当然，所选择的节点的任何子树当它们在新窗口中显示时从原来窗口中删除。
最后，系统画出在新子树窗口的虚拟根节点和在该节点的在原来窗口中的父节点之间的连接(步骤640)。这一步骤很重要，因为它允许用户仍然能看到总的树层次结构，同时处理简单得多的子树。
现在参考图7，图中表示合并一个子树回到其父树窗口的处理的流程图。这里，假定系统已经显示至少两个相关的树窗口，其中一个是另一个的父窗口(步骤700)。当然，要显示连接子树到在父树窗口中的它的父节点的连接。
接着，用户从子树窗口拖动子树根节点到父树窗口(步骤710)。注意，如果用户从一个窗口拖出某另外的节点的话，则其指示如图6中的处理。
在用户做完这些后，重画父树窗口，使其包括该子树作为其父树的一部分(步骤720)。子树窗口关闭(步骤730)。最后，重画从任何其它可见子树到各自父节点的连接，如果该父节点被移动的话(步骤740)。
当然，虽然在下面的例子中说明了“拖动”技术，但是使用“弹出菜单”技术可实现同样的功能，如所述。
现在参考图8，图中表示出一个用于树漫游的示例弹出菜单800。尽管这样的弹出窗口可以具有许多不同的和常规的功能830，但是本优选实施例还提供附加的功能。
第一附加功能是“Start New Window(启动新窗口)”810，其在上面讨论。当激活这一功能时，系统打开一个新窗口，使用当前选择的节点作为虚拟根节点画出一个新的层次结构树。
当选择“Merge Back to Parent(合并回父树)”820时，关闭具有虚拟根节点的当前窗口，所选择的子树被合并回其父树中，如上所述。注意，如果虚拟根节点是实际根节点，如图2，则“Merge Backto Parent”820菜单选项将不能使用。
如果希望的话，可以使用一个笔记本来维护所有子树窗口。在每一窗口之间的连接可以使用页标签作为中间连接。一个节点可以使用一个可视连接连接到在该页上的一个图标上。单击在该页标签内的那个图标将翻动该笔记本到包含子树信息的那一页。
本发明的上述以及其它目的、特征和优点在下述详细撰写的说明书中将十分明显。
重要的是要注意，虽然本发明是在全功能的数据处理系统和/或网络的上下文中加以说明，但是熟悉本技术领域的人理解，本发明的机制能够以各种形式以计算机指令可用介质的形式分发，以及不管用于实际执行这一分发的信号承载介质的特定类型，本发明同样适用。计算机可用介质的例子包括非易失、硬编码型介质，诸如只读存储器(ROM)或可擦写电子可编程只读存储器(EEPROM)，可纪录型介质诸如软盘、硬盘驱动器和CD-ROM，以及传输型介质诸如数字和模拟通信连接。
虽然本发明特别参考一个优选实施例表示和说明，但是熟悉本技术领域的人理解，对其可以进行各种形式和细节方面的改变而不离开本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种计算机系统，包括一个处理器；一个连接的存储器，由处理器读写，该存储器包含数据的层次结构表示；一个连接的显示器，用于在该显示器上的各窗口内以多个树结构显示数据；其中，当父节点和子节点在不同窗口中显示时，显示器显示父节点和子节点之间的连接。
2.如权利要求1所述计算机系统，其中，所述系统执行一个图形用户接口。
3.如权利要求1所述计算机系统，其中，所述每一树结构表示主树结构的一部分。
4.一种在计算机系统中显示数据的方法，包括步骤在计算机显示器的第一区域中以具有父和子节点的第一树结构显示数据；从所述第一区域清除一部分数据并在计算机显示器的一个第二区域内以第二树结构显示该部分数据；在显示器的不同区域内显示父和子节点之间的可视连接。
5.如权利要求4所述计算机系统，其中，所述系统执行一个图形用户接口。
6.如权利要求4所述计算机系统，其中，所述每一树结构表示主树结构的一部分。
7.如权利要求4所述计算机系统，其中，第二树结构的根节点是在第一树结构内的一个节点的子节点。
8.在计算机系统中显示数据的方法，包括步骤在计算机显示器的第一区域中以具有父和子节点的第一树结构显示第一数据；在计算机显示器的第二区域中以具有父和子节点的第二树结构显示第二数据，其中，第二数据的根节点是第一数据的一个节点的子节点；显示在第二数据的根节点和该根节点在第一数据中的父节点之间的连接；在接收到用户输入时，在显示器的同一区域结合第一数据和第二数据。
9.如权利要求8所述计算机系统，其中，所述系统执行一个图形用户接口。
10.如权利要求8所述计算机系统，其中，所述每一树结构表示主树结构的一部分。
11.如权利要求8所述计算机系统，其中，当第一数据和第二数据结合时，形成单一树结构。
12.一种在计算机可用介质内的计算机程序产品，包括为在计算机显示器的第一区域中以具有父和子节点的树结构显示数据的指令；为从所述第一区域清除一部分数据和在计算机显示器的第二区域显示该部分数据的指令；为在该显示器的不同区域内显示父和子节点之间虚拟连接的指令。
13.如权利要求12所述计算机程序产品，其中，所述程序产品在一个图形用户接口中执行。
14.如权利要求12所述计算机程序产品，其中，所述树结构表示一个计算机文件系统。
15.如权利要求12所述计算机程序产品，另外包括为接收用户输入的指令。
16.一个在计算机可用介质内的计算机程序产品，包括为在计算机显示器的第一区域中以具有父和子节点的第一树结构显示第一数据的指令；为在计算机显示器的第二区域中以具有父和子节点的第二树结构显示第二数据的指令，其中，第二数据的根节点是第一数据的一个节点的子节点；为显示在第二数据的根节点和该根节点在第一数据中的父节点之间连接的指令；为在接收到用户输入时在显示器的同一区域结合第一数据和第二数据的指令。
17.如权利要求16所述计算机程序产品，其中，所述程序产品在一个图形用户接口内执行。
18.如权利要求16所述计算机程序产品，其中，所述树结构表示一个计算机文件系统。
19.如权利要求16所述计算机程序产品，另外包括为接收用户输入的指令。
20.一种在可编程计算机系统中交互显示用于表示层次结构数据的树结构的方法，该方法包括在所述编程的计算机系统的存储器中存储主树结构；在第一窗口中显示相应于主树结构至少一部分的一个层次结构主树；响应用户命令从主树中一个由用户指定的节点开始分离主树到一个子树；建立层次结构客户子树；建立为显示该层次结构子树的一个第二窗口；在第二窗口中显示具有形成该子树根节点的用户指定的节点的子树；建立在子树中的用户指定的节点和在主树中它的父节点之间的可见连接。
全文摘要
使用多窗口表示单一树结构的不同分支。用户可以选择任何树节点和选择“启动新窗口”动作。从父节点到新子树窗口的虚拟根节点附加一个可视连接。在每一窗口中,以更可管理的方式显示信息。子树可以合并回父树中。
文档编号G06F17/00GK1276567SQ0011798
公开日2000年12月13日 申请日期2000年6月2日 优先权日1999年6月3日
发明者W·H·Y·库, J·S·Y·王 申请人:国际商业机器公司