关于VCF（Visual Component Framework）（2）

    今天分析完了VCF的RTTI相关代码，现将分析心得记录下来。
    在VCF中，与RTTI相关的文件如下：
    1、Property.h        属性的定义，包括事件属性的定义
    2、Method.h         方法的定义，包括方法的参数定义
    3、Field.h              字段的定义
    4、Class.h、Class.Cpp        类RTTI的定义
    5、InterfaceClass.h、InterfaceClass.Cpp        接口类和实现类的定义
    6、ClassInfo.h      定义类定义时的宏操作
    7、VCFRTTIImpl.h    类定义的具体实现类
    8、ClassRegistry.h、ClassRegistry.Cpp    全局性的插入和记录整个系统中类RTTI信息
    9、VariantData.h、VariantData.Cpp    定义VariantData数据结构，类似于VB的Variant变量
    10、Enum.h    定义枚举型属性的枚举

一、Property的功能分析
    Property提供一种对对象的读写操作方式，通过Property定义，用户可以采用如下方式访问对象：
        Obj.GetValue("属性1");
        Obj.SetValue("属性1"，100);
    在VCF中，Property被定义为抽象类，其定义中包括如下成员：

protected:
    VariantData value_;  // 属性的值
    bool isCollection_;  // 属性是否是集合类型，即属性是由其它值或属性组合而成
    bool isReadOnly_;  // 是否只读
private:
    bool bound_;  // 属性是否已绑定到对象，对于已绑定的属性，每次改写都会引发属性改变的事件
    String name_;  // 属性的名称
    String displayName_;  // 显示名称
    String description_;  // 描述
    PropertyDescriptorType type_;  // 类型
    Object* source_;  // 属性对应的实现对象

    除了提供对这些成员的操作函数外，Property还定义了其它一些函数：

// 属性读写操作

virtual VariantData* get() = 0; // 从对象中读取属性，被定义为一个抽象方法，由子类重写
virtual void get(VariantData* value) = 0; // 住对象中写属性，被定义为一个抽象方法，由子类重写
virtual String toString(); 将属性的值转换为字符串

// 对集合型属性的访问操作

bool isCollection(); // 是否是集合型属性

virtual bool hasMoreElements( Object* source ); // 遍历集合中的值
virtual VariantData* nextElement( Object* source ) // 遍历集合中的值
virtual void startCollection( Object* source ) /**///// 遍历集合中的值
void add( VariantData* value ) // 改变集合集的内容
virtual void insert( Object* source, const unsigned long& index, VariantData* value ) // 改变集合集的内容
virtual void remove( Object* source, VariantData* value ) // 改变集合集的内容virtual bool collectionSupportsEditing() // 是否支持集合型属性编辑

    可以看出：
    1、Property只是一个接口类，其具体实现由继承子类完成，这是一种比较好的定义属性的方法，因为属性的操作、特别是属性的类型是很多的，如果在此实现Property的所有功能，将会严重限制Property的功能扩展；
    2、从对集合型属性的处理来看，作者对设计模式的理解是比较深的，此处可以看作是Composite模式的一种特殊应用，对集合属性的操作则使用了Iterator模式，且定义了一种对序列型容器的通用遍历方法；
    3、定义的value_是一个属性读写的缓冲区，即对同一类的所有对象，都是通过value_交换数据，value_被定义成一个VariantData，可以包含系统中使用的所有类型数据，但这存在一个问题，在多线程中，这是不安全的，不知VCF在程序的其它部分是否会对多线程模式下作特别处理；

二、EventProperty的功能分析
    所谓Event，即事件，事件包括三个方面：事件的发生者、事件的处理者、事件本身的数据。举例说明：在控件中，针对鼠标移动，可以定义一个"OnMouseMove"事件处理过程。在此，控件是事件的发生者，OnMouseMove的处理对象和处理函数是事件的处理者，移动的数据和是否按下Ctrl键等，则是事件的本身。
    在VCF中，EventProperty被定义为抽象类，其定义中包括如下成员：

protected:
    String eventClassName_; // 事件发生者的类名称
    String handlerClassName_; // 事件处理者的类名称
    String delegateName_; // 事件处理函数的名称
    Object* source_; // 对应的源对象
    DelegateMethod delegateMethod_; // 事件处理方法

    除了提供对这些成员的操作函数外，PropertyEvent还定义了其它一些函数：

virtual EventHandler* createEventHandler( Object* source, EventHandlerMethod method, const String& name ) = 0; // 新建一个事件的处理过程

    由于未分析事件的实际例子，对其实际调用时机尚不得而知。

三、Method的功能分析
    所谓Method，即方法，提供一种对象功能调用的机制，定义了方法，对对象的操作可以如下进行：
    Obj.Method1(Para1,Para2);
    以下是Method的成员定义：

protected:
    String argTypes_; // 参数的类型定义，用一个字符串表示，字符串中的每一个字符代表一个参数的类型
    ulong32 argCount_; // 参数的个数
    bool hasReturnValue_;  // 是否有返回值
    String name_;  // 方法的名称

其中参数的类型定义采用字符表示：
      值    |            类型
    ----------------------------
      "i"   |        integer
      "l"    |        long
      "h"    |        short
      "+l"    |        unsigned long
      "f"    |        float
      "c"    |        char
      "d"    |        double
      "o"    |        Object*
      "b"    |        bool
      "s"    |        String or String&
      "e"    |        Enum*

    其成员函数只有如下一个值得关注：

// 执行方法
virtual VariantData* invoke( VariantData** arguments,Object* source=NULL ) = 0;

    总的来说，方法的定义比较简单，处理起来也算一目了然，但其定义参数类型采用字符表示，个人认为不太方便，完全可以定义成枚举型。参数类型也不需要定义为一个字符数组，采用一个长度为6的字节数组就够了，因为其在定义参数接口时，只定义了最多6个参数的情况。
    byte  ArgTypes_[6];

四、InterfaceClass的功能分析
    Iterface和ImplementedInterface分别定义了接口和接口实现，主要用来封装COM接口，比较简单，不再说明

五、Field的功能分析
    比较简单，不再说明

六、Class的功能分析
    待续......

七、类RTTI的声明过程
    待续......

八、类RTTI的注册过程
    待续......

九、VariantData的功能分析
    待续......

十、总体分析
    1、关于VariantData
        为了提供对不同数据的访问接口，VCF中定义了VariantData数据类型，其定义类似于VB中的Variant类型，但类型没有VB中那么丰富，且其对String是单独处理，个人觉得，这种对String的单独处理是一种不得已而为之的处理，因为在VCF中，String被定义为一种std::basic_string<w_char>的简单封装，没有自动回收机制，因此，不能与其它简单数据（如int）同样处理。但应该会有一种和谐的处理方法的，上次在网上看到一个名为CSDTString的类，它是对STL中字符串类的仿MFC的CString的封装，过几天要仔细看看，看是否能用在此处。
    2、关于RTTI的声明过程
        RTTI的声明过程，类似于MFC中对消息处理的封装，也是采用了一系列的宏，这样定义后，在类中声明属性和方法的格式如下所示：

BEGIN_CLASSINFO(Foo, "Foo", "VCF::Object", FOO_CLASSID)
OBJECT_PROPERTY( Foo, "fooObj", Foo::getFoo, Foo::setFoo )
END_CLASSINFO(Foo)

        这样的处理有优点也有缺点，其缺点不是说其编写方式（采用其它方法，也许其属性的编写方式会更长更难看），而是指其宏展开后的内容。其展开后，是一个嵌入在Object中的一个嵌入类，这个嵌入类在创建时，判断类的信息是否已在系统中注册，如果未注册，则将类、属性、方法等向系统注册。我目前尚未找到一种更好的处理方法，但能明显看出其在处理时有如下缺点：
            A、类在每一次实例化时，都会产生一个嵌入类，虽然这个嵌入类是轻量级的；
            B、嵌入类在判断是否注册，是向系统查询，是否存在这个类的注册信息，但作为类来说，完成可以有更简单的方法来判断其是否已向系统注册过，只需要一个静态标志即可；
        另外，我好象在《C++编程新思维》一书中看到，所有具有这种处理形式的类，完全可以通过模板来实现，具体方法还要查查书。
    3、关于属性的改动事件
        VCF中对属性的改动事件，是通过一个嵌入的委托类实现，思想很好，但似乎有设计漏洞：
            A、只要属性被绑定到对象，则每一次set函数的调用，都会激发属性改变的事件，但如果set调用而并没有改变属性，这种事件是多余的；
            B、每次改变事件发生时，它都会将改变前的值和改变后的值通过事件封装包发送到观察者，但很多情况下，改变后的值并不是送进来的值，比如：设置某控件的长度为123，但控制在得到123时，可能会对经修改，以处理对齐等功能，这样，改变的值可能是125而不是123；
            C、属性的改变发生时，很可能会产生多个属性的联动，这种联动，如果采用每个属性的改变都会触发事件，则效率太低，如果不处理，则可能导致View和Document的不一致；
            D、作为工控软件，应该要考虑到效率，所以，对属性的改变应该要增加批处理的功能；
    4、关于String
        VCF中，将String定义为Unicode字符值，因此，可以对中文进行处理，但在系统中，大量的函数都如下所示：
                String GetName() { return name_;}
        注意到它返回的是一个对象而不是引用，对性能肯定会有非常大的影响。就其原因，应该是系统的设计者想将String类型的数据作为一个简单类型的值，与其它简单类型的值同样处理。统一是一回事，性能又是一回事，一个用户是否选用某个系统，他很可能就因为其运行速度不行，或是程序的尺寸太大，而否决这个系统（想起了我在最后一家公司，那个伟大的7.0系统）。
    5、关系性能
        我分析VCF的过程中，我对其性能有非常大的疑问，因为其对RTTI的访问，都是通过字符串的查找进行的。
        在一个典型的工控应用程序中，对RTTI的操作应该包括如下几个方面：
            A、在组态环境下，通过属性来改变控件的值，如改变字体、颜色等。
                这种应用情况下，系统是能准确知道那些类需要改变的（主要是选择列表），因此不需要通过对象的名称来访问对象。因此，在对象中，增加一个指向其RTTI信息的指针是非常必要的；
            B、组态环境下，通过RTTI，从文件中读取数据，直接生成控件列表。
                这种应用情况下，只能通过名字来查询，但应该可以通过一些特殊处理，对同一类型的对象只查一次表；
            C、组态环境下，调用对象的属性、方法、事件等
                这种应用情况下，对属性、方法、事件应该可能通过名称和序号两种方式访问，因此，增加属性、方法、事件的序号访问方法是必要的；
            D、运行环境下，调用对象的属性、方法、事件等
                这种应用情况的处理，决定了系统在运行时的性能，由于对象的属性、方法、事件等都是用户脚本程序自己编写的，用户在写脚本时，肯定是通过名称来处理的，如：
                窗口1.控件2.宽=100
                但由于我们同时也是脚本语言的设计者，完全可以通过预处理，将这种通过名称查询的语句解释成通过序号查询的功能调用，伪码如下：
                系统.窗口[1].控件[2].SetWidth(100)
                当然，由于用户可能在运行时增加脚本，因此，通过字符操作的属性处理也需要保留；
    6、关于属性编辑
        VCF的属性定义中，已将属性编辑的绝大部分内容定义了，但对属性的编辑，还可以参考Delphi的实现，提供自定义属性编辑器。
   

十一、总结
    1、VCF是我看到的对RTTI处理最完整的开源项目；
    2、其中对RTTI处理，有许多可取之处，特别是其对属性的封装，以及模板化的子类实现，都是非常好的思想；
    3、也有许多值得推敲的地方，如果要将它应用到我的项目中，满足我的要求，需要改进重写；
    4、VCF中除了RTTI外，还有其它部分的功能吸引我，准备在接下来的几天内，将那些内容也好好分析一下。
    
    补充一点，我昨天提的AGG，在VCF中是作为第三方产品，在底层实现2D图形的处理，看来，AGG还真是好东西呀。