分类： C/C++
2008-08-07 17:42:07
本文提出了一组可以用来动态创建UI的类。该代码是集中于一个空闲池使用管理器的CWnd继承控件，该管理器可以帮助我们减少在特定UI场景中GDI资源的使用。为了在运行中演示这些类，我已经在此提供了一个MDI应用示例，它只是让你来打开XML文件。每个XML文件为单个MDI子窗体定义了布局和UI控件属性。尽管代码是用VC6写的，示例项目也可以被转换为VS
2003 和VS 2005项目。
UI场景
这里有两个普通的UI场景可能从空闲池的概念中受益。第一个例子是一个允许操作员来控制一些不同类型的远程设备的网络管理应用程序。每个设备有一组可以被几乎实时地读取或设置的参数。对于这种类型的应用程序有一个可能的UI模式是你的基本MDI框架允许你打开一个MDI子窗体以控制单个设备实例。因为每个设备可能有众多的（数以十计或甚至数以百计）参数，每个MDI子（或设备）窗体中的UI控件用如下图所示标签被组织为逻辑上的分组。
去除对不同的对话框或属性页的需要是减少标签设备窗体的资源需求的一个方法。可以通过只用一个对话框并实现一个机制，并由此依靠当前选择了哪一个标签决定UI控件被隐藏或显示。相同数量的UI控件需要被创建，但是我们以对话框所需要的数量保存这些控件。
如果我们认识到相同类型的UI控件常常在多个标签中被显示，那就可以在资源使用中获得更大节约。换句话说，不是只在标签选择改变时隐藏控件，我们可以在空闲池或cache中存储隐藏控件以便它们可以在转换到一个不同标签时被复用。这允许我们通过标签选择复用UI控件实例。举个例子，如果一个标签使用了一个CButton和另一个标签也使用一个CButton，为这两个标签它应该只需要创建一个CButton的实例并使用相同的UI实例。用此方法，每个设备窗体所需UI控件节约的数量会是相当大的。正如最佳案例场景的一个例子，考虑一个有者10个参数组（标签）和200个参数的设备，每个参数用一个trackbar（滑块）控件表示。如果我们也要用一个相应的文本标签控件为每个trackbar配对，这时就需要总数400个UI控件使用一个典型的多对话框实现。然而，如果我们从一个标签到另一个标签复用trackbar和label控件，设备窗体将需要至少20个trackbar和20个label控件，由此可以10倍减少资源的使用。
为了实现复用机制，我们首先通过定义一个只是保存空闲和可利用的CWnd实例track的CWndFreePool类。池中引用的每个CWnd配以一个字符串标识与UI控件的类型相应的CWnd。比如，"Button"类型字符串标识配对CWnd实际上是一个CButton实例，（以BS_PUSHBUTTON样式创建的）。除了MFC内建控件比如CButton，空闲池也可以引用ActiveX控件，因为Visual
Studio可以为继承于CWnd的ActiveX控件生成MFC包装类。CWndFreePool类的public接口如下所示。
// CWndFreePool保持引用到已被创建但没有使用的（隐藏）的CWnds。
//该池包括仍在池中的CWnds的所有者并在其析构体删除它们中。
class CWndFreePool
{
public:
//构造器/析构器
CWndFreePool();
~CWndFreePool();
// Public 方法。
CWnd* GetWnd(const CString& strType);
voidAddWnd(const CString& strType, CWnd* pWnd);
};
控件类
为了复用一个UI控件实例，我们需要另一个在控件被返回到空闲池前保存控件状态，并且也要保存这个控件从池中被再次获得时状态的机制。为获得这样的机制，我们可以定义与一组MFC控件类支持的如CButton和CSliderCtrl相似的一层类。这层类的基类是CWndControl并且它的public接口如下所示以供参考。你可以认为这些CWndControl类是为它们的MFC副本而做的简单封装。
// CWndControl基类（抽象）
class CWndControl : public IWndEventHandler
{
public:
//构造器/析构器
CWndControl();
virtual ~CWndControl();
//类型字符串
const CString& GetTypeName() const;
//生成目标名称标识
const CString& GetName() const;
voidSetName(const CString& name);
//可见性
bool IsVisible() const;
void SetVisible(bool visible);
// Enabled状态
bool IsEnabled() const;
void SetEnabled(bool enabled);
// Read-only状态
bool IsReadOnly() const;
void SetReadOnly(bool readOnly);
//位置
const CPoint& GetLocation() const;
voidSetLocation(const CPoint& location);
// 尺寸大小
const CSize& GetSize() const;
voidSetSize(const CSize& size);
CRect GetRect() const;
// CWnd资源ID
UINT GetResourceId() const;
// CWnd装置
voidAttachWnd(CWnd* pWnd);
voidDetachWnd();
CWnd* GetAttachWnd();
// CFont装置
void AttachFont(CFont* pFont);
//事件
void EnableEvents(bool enable);
void SuspendEvents();
void RestoreEvents();
void AddEventHandler(IWndEventHandler* pEventHandler);
void RemoveEventHandler(IWndEventHandler* pEventHandler);
void RemoveAllEventHandlers();
//连接到其它CWndControl
void AddLinkedControl(CWndControl* pControl);
void RemoveLinkedControl(CWndControl* pControl);
void RemoveAllLinkedControls();
//纯虚方法
virtualbool CreateWnd(CWnd* pParentWnd, UINT resourceId) = 0;
virtualvoid UpdateWnd() = 0;
virtual BOOL OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra,
AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo) = 0;
// IWndEventHandler覆写
virtualvoid HandleWndEvent(const CWndEvent& ev);
};
可以只使用new操作符通过应用程序代码创建继承于CWndControl类的实例。然而，一个CWndFactory类已被提供来允许为CWndControl实例的创建而给定一个类型字符串。该工厂类主要被设计用来允许从XML清单中动态创建控件。CWnd 容器
实际的复用逻辑通过CWndContainer类实现。该类是动态UI布局的核心因为它管理了空闲池的更新、使用工厂类和事件调度。CWndContainer可以被认为是一个关联在CDialog以添加动态UI支持的帮助类。例如，在一个CDialog类，只是创建一个CWndContainer实例并将其关联到this指针。一旦该容器被关联到对话框，CWndControl实例便可以被创建并同时添加到容器（如这里的代码示例所示）。
当一个CWndControl实例被添加，该容器使用其内部的空闲池来尝试获得一个已有的有着适当类型的CWnd。如果找到一个，CWnd从池中被移出，显示，并且CWndControl的属性此时就被应用到这个CWnd实例。另一方面，如果在此池中没有找到适合的CWnd，容器将用工厂类创建一个新的CWnd实例。
当一个CWndControl实例从容器中被移出时，与它关联的CWnd被剥离，隐藏，并返回到空闲池以供复用。CWndContainer类的public接口如下所示以供参考。
// CWndContainer 管理一个CWndControl 实例的集合并且
// 被设计来关联到一个CDialog比如CControlDlg。
// 当一个控件被添加到这个容器，空闲池被用来获得一个适当的Cwnd
// 以关联到这个控件。
// 如果没有可用的（CWnd），该容器将通过使用工厂类为之
//创建一个新的CWnd。当一个控件从容器中被移出时，
//它的CWnd被剥离并添加到空闲池，以供稍后复用。
class CWndContainer
{
public:
CWndContainer();
~CWndContainer();
// 关联到 CDialog.
void AttachWnd(CWnd* pWnd);
void DetachWnd();
// 为控件的CWnd们设置资源ID范围
void SetResourceIdRange(UINT minResourceId, UINT maxResourceId);
// 控件管理
void AddControl(CWndControl* pControl);
void AddControls(const std::list& controlList);
void RemoveControl(CWndControl* pControl);
void RemoveAllControls();
//寻找控件
CWndControl* GetControl(const CString& controlName);
CWndControl* GetControl(UINT resourceId);
voidGetControls(std::list& controlList) const;
//消息处理
BOOL OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra,
AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo);
};
事件处理
当MFC控件在一个对话框中被动态创建（比如，通过使用new然后调用Create()方法，这些控件发出的消息可以通过改写CDialog类中的OnCmdMsg()虚方法来截取。这就是为什么CWndContainer类也定义一个OnCmdMsg()方法。在任何一个关联了CWndContainer实例的CDialog，你可以改写这个对话框的OnCmdMsg()方法并简单转交这个调用给CWndContainer的OnCmdMsg()实现。容器的实现将派发这个消息给存储于容器中的适当的CWndControl。这个CWndControl将发送一个CWndEvent通知到它的每个事件处理程序。
对于任何CWndControl实例，你可以添加一个或更多的事件处理程序来接受通过其相应的MFC控件发送的事件。如下所示，事件处理程序是实现IWndEventHandler接口的目标。
// IWndEventHandler 接口.
class IWndEventHandler
{
public:
virtualvoid HandleWndEvent(const CWndEvent& ev) = 0;
};
事件的属性通过CWndEvent类被封装：
// CWndEvent 类.
class CWndEvent
{
public:
//构造器/析构器。
CWndEvent(CWndControl* sender, const CString& text);
~CWndEvent();
//公共方法。
CWndControl* GetSender() const;
CStringGetText() const;
voidAddProperty(const CString& name, const CString& value);
boolGetProperty(const CString& name, CString& value) const;
};
使用动态UI类
//文件名：MyDlg.h
...
#include "WndEvent.h"
//转交声明
class CWndContainer;
class CWndButton;
// CMyDlg 类.
class CMyDlg : public CDialog, public IWndEventHandler
{
DECLARE_DYNAMIC(CMyDlg)
public:
CMyDlg(CWnd* pParent = NULL);
virtual ~CMyDlg();
// IWndEventHandler 改写.
virtualvoid HandleWndEvent(const CWndEvent& ev);
...
protected:
virtual BOOL OnInitDialog();
virtual BOOL OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra,
AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo);
...
private:
CWndContainer* m_container;
CWndButton*m_button;
...
};
...
还有就是下面的对话框源文件的相应改变：
// Filename: MyDlg.cpp
#include "stdafx.h"
#include "MyDlg.h"
#include "WndContainer.h"
#include "WndControl.h"
...
CMyDlg::CMyDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CMyDlg::IDD, pParent)
{
m_button = NULL;
//创建一个容器实例并将其关联到对话框
m_container = new CWndContainer;
m_container->AttachWnd(this);
}
CMyDlg::~CMyDlg()
{
//从对话框中剥离容器并删除之
m_container->DetachWnd();
delete m_container;
//删除按钮
delete m_button;
}
BOOL CMyDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
//创建一个CWndButton并设置其属性
m_button = new CWndButton;
m_button->SetName(_T("Button1"));
m_button->SetText(_T("Hello World!"));
m_button->SetLocation(CPoint(10,10));
m_button->SetSize(CSize(100,24));
//给按钮关联一个事件处理程序
m_button->AddEventHandler(this);
//给容器添加按钮
m_container->AddControl(m_button);
return TRUE;// 返回TRUE除非你设置焦点到一个控件
// 异常：OCX属性页应该返回FALSE
}
BOOL CMyDlg::OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra, AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo)
{
//让容器处理此消息
if ( m_container != NULL )
{
BOOL isHandled = m_container->OnCmdMsg(nID, nCode, pExtra, pHandlerInfo);
if ( isHandled )
return TRUE;
}
return CDialog::OnCmdMsg(nID, nCode, pExtra, pHandlerInfo);
}
void CMyDlg::HandleWndEvent(const CWndEvent& ev)
{
if ( ev.GetSender()->GetName() == _T("Button1") )
{
MessageBox(ev.GetText(), _T("CMyDlg"));
}
}
...控件皮肤层（Surface Layer）
对话框示例是相当简单的，它展示了如何动态地创建一个UI。然而，为了证明资源使用方面从空闲池机制获得的好处，我们需要一个在运行时从容器添加或移除CWndControl实例的方法。最好的说明就是使用一个控件被分成小组（但是一次只有一组控件可以被显示）场景，并且分组的选择这里有一个机制（比如使用一个树视图或一个标签控件）。最后，我添加了另一个层的类：它实现包含可以通过XML被定义的内容的一个“控件窗体”。我用这一组类的主要目的是展示给一个非常特别的UI场景所带来的资源节约。下面简要描述一下控件皮肤类：
TestFreePool应用程序
该演示项目（TestFreePool）是一个MDI应用程序，我是用Visual Studio开始生成的。该应用程序只允许你打开为MDI子窗体而定义UI内容的XML文件。在每个子窗体内部，你可以访问一个包含选项："Show CWnd Count"的上下文菜单。这个功能计算窗体在CChildView实例层次上实际使用的CWnd对象（当做一个资源使用的粗略估计）。CChildView由Visual Studio生成并且它是以控件皮肤层整合MDI应用程序代码的基本点。下面的截屏显示了演示项目是如何构成的。
XML 文件
在TestFreePool文件夹中，有三个可以由演示应用程序打开的示例XML文件。下表描述了每个文件并且也给出了一个关于使用空闲池机制获得的资源节约指标（基于CWnd统计总数）。XML格式选择是相当武断的－它主要允许你定义每组可以包含零个或更多子组和零或更多控件的一个控件组层次。
| Filename | Description | Maximum CWnd Count | Estimated CWnd count without using free pool |
| Example1.xml | Displays each of the supported UI control types. | 30 | 41 |
| Example2.xml | Displays 12 control groups, each containing 10 labels and 10 buttons. | 27 | 259 |
| Example3.xml | Displays 3 pages from the VS 2005 Options dialog. | 30 | 48 |