[论文解读] Excelsior: Bringing the Benefits of Modularisation to Excel

Jocelyn Paine|ArXiv.org|Mar 13, 2008

Spreadsheets and End-User Computing参考文献 9被引用 8

一句话总结

Excelsior 引入了一套系统，将模块化编程原则——如代码重用、封装和结构化设计——带入 Microsoft Excel，使用户能够创建、共享和管理可重用的电子表格组件。通过扩展 Excel 以支持类似模块的结构和正式的接口系统，该方法减少了错误，提高了可维护性，并支持组织在电子表格开发中的统一性。

ABSTRACT

Excel lacks features for modular design. Had it such features, as do most programming languages, they would save time, avoid unneeded programming, make mistakes less likely, make code-control easier, help organisations adopt a uniform house style, and open business opportunities in buying and selling spreadsheet modules. I present Excelsior, a system for bringing these benefits to Excel.

研究动机与目标

• 解决 Excel 中缺乏模块化设计支持的问题，该问题阻碍了代码重用、错误减少和可维护性提升。
• 使开发人员和高级用户能够将逻辑封装为可重用的、结构良好的电子表格组件。
• 通过标准化、可共享的模块，支持组织采用一致的电子表格开发实践。
• 通过类似软件库的模式，开拓电子表格组件买卖的新商业模式。
• 提供一种实用且可扩展的框架，将模块化整合到 Excel 中，而无需转向完整的编程语言。

提出的方法

• 设计一种针对 Excel 的领域特定语言扩展，支持模块定义和接口。
• 引入正式的接口系统，以指定电子表格模块的公共契约。
• 实现编译和链接过程，以解析模块之间的依赖关系，并将它们整合到单个工作簿中。
• 使用基于宏的运行时环境执行模块化组件，同时保留 Excel 的本机执行模型。
• 通过支持模块创建、测试和版本控制的开发环境，实现模块化开发。
• 利用现有的 Excel 功能（例如命名区域、类似 VBA 的函数）实现模块化抽象，而无需进行底层语言修改。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效将软件工程中的模块化原则适配到电子表格领域？
• RQ2 需要哪些机制才能在不破坏向后兼容性的前提下支持 Excel 中的代码重用和封装？
• RQ3 模块化系统是否能够减少大规模电子表格开发中的错误并提高可维护性？
• RQ4 组织如何通过可重用组件实现电子表格开发的标准化和治理？
• RQ5 在构建 Excel 的模块化扩展时，实际面临哪些挑战和设计权衡？

主要发现

• Excelsior 成功证明了可以使用轻量级、可扩展的框架在 Excel 中实现模块化设计模式。
• 该系统使开发人员能够创建和重用电子表格组件，减少代码重复并提高可维护性。
• 通过明确定义接口，系统减少了因不一致或模糊的单元格引用导致的错误。
• 该方法通过支持标准化、可审计的模块在团队间共享，实现了组织治理。
• 该系统基于现有 Excel 功能实现，无需修改 Excel 引擎即可部署。
• 该框架开启了一种类似软件库的电子表格开发新范式，为可重用模块的市场提供了潜在可能。