Skin技术实现框架（五）

接上篇，控件类的接口有了：CWidgetHookBase，产生控件对象的工厂也有了，下面就该实现控件类了。在上篇定义控件基类的时候，我们只定义了一个抽象函数Install，而没有任何其他代码，那么，所有的实现代码都交给各个控件类去实现吗？不是的，这些控件类还有许多公共代码可以在基类实现，但是，我们选择不在CWidgetHookBase中加入这些代码，而是再加入一个中间类：CWidgetHook。为什么不把这两个基类合成一个类呢？其实，最初的设计是只有一个基类的，就是CWidgetHook，而我们又希望在继承类中使用WTL对Windows控件的包装类，这样，根据ATL/WTL的架构，CWidgetHook就必须是一个模板类，而模板类是不能作为基类指针的，因为模板是类型不定的，而我们的抽象工厂模式要求一个基类指针，所以我们又提取出CWidgetHookBase这样的纯虚的接口类。结果就是如下图所示的结构：

下面是CWidgetHook模板类的声明：

///////////////////////////////////////////////////////////////////

/// Base class for all widget hook

/// Parameters:

/// T

///      Derived class

/// TBase

///      Widget window wrapper, use WTL wrappers for convenient

template <class T, class TBase = CWindow>

class CWidgetHook : public CWidgetHookBase, public CWindowImpl<T, TBase>

这里用了多重继承，也是ATL里常用的，第一个父类是我们前面定义的CWidgetHookBase接口，我们需要这个接口来实现抽象工厂设计模式。第二个父类是CWindowImp，这是ATL定义的，是所有窗口类的高层父类（虽然还不是顶层）。
CWindowImp接收两个模板参数，同时也是CWidgetHook的模板参数。第一个模板参数是继承类，这也是ATL中常用的技巧，这个技巧使得我们可以在父类中知道继承类的类型，于是，把this指针强制转换成继承类的类型，就可以调用继承类的方法，这种方式实现了类似于虚函数的多态，却不需要付出虚函数的性能代价。这也算把C++模板运用到及至了吧，好像只有在ATL中有这种用法，STL中有很多其他的看起来近似古怪的技巧，这些其实正是C++的魅力所在。后来的语言，如java，C#虽然也在各方面都有新的进步，但比起C++，真正值得人兴奋的地方还真很难找出来。
扯远了，继续说我们的第二个模板参数。追踪ATL的代码，可以看到其实TBase参数最终是作为基类的，通过模板参数改变基类，这也是模板之于OO不同的地方。TBase有一个默认值CWindow，可以在这里传入其他类，但必须是CWindow的继承类，最有价值的参数当然是WTL窗口包装类，这样，在实现控件消息处理类的时候，就可以使用WTL包装类提供的函数，而不需要只依赖windows API了，确实可以带来不少帮助。
才讲完CWidgetHook的声明，真够罗嗦的。下面来看CWidgetHook的定义和实现，首先看几个函数声明：

     void Initialize() {}; //instance initialize

     void Finalize() {};    //instance finalize

     static void InitializeClass() {}; //class initialize

     static void FinalizeClass() {};  //class finalize

上面四个函数都包含了空的实现，在继承类中可以选择的重载它们。重载非虚函数，利用上面讲到的模板技巧实现类似虚函数的多态，这就是模板给我们带来的新概念。Initialize在每个实例生成时被调用，Finalize在实例销毁前被调用；静态函数InitializeClass在类的第一个实例生成时调用，FinalizeClass在类的最后一个实例销毁时调用。
为什么要有两个静态函数呢，因为一个类代表同一种窗口，这些窗口会使用同样的资源，例如checkbox，需要几张不同状态的图片，而这些图片对于每个checkbox来说都是一样的，如果为每个实例保存这样一份资源，就有点浪费内存了。对于一个Skin插件来说，效率还是很重要的，所以我们选择用静态变量保持这些图片，并且在第一个checkbox生成的时候载入这些资源，后续生成的其他checkbox可以重用这些资源，然后在最后一个checkbox消失的时候释放这些资源，这样，内存的使用量被优化到最小。
这两个静态函数的调用在构造函数和析构函数中，另外还有一个实例计数值m_lRef配合，这里就不多说了。下面还剩下OnFinalMessage和Install函数没讲。
OnFinalMessage比较简单，调用Fianlize并删除自己，由于是CWindowImp继承类，OnFinalMessage函数会在窗口销毁的时候被自动调用，这样，就保证了实例会自己释放，不会造成内存泄漏。另外值得一提的是：在调用Finalize等上面提到的四个函数时，都是先把this指针转换成继承类T的指针pT，然后在pT指针上调用。这样才能实现类似虚函数的多态，这种方式据说比使用虚函数的方式效率高，不过我这样写倒不是因为要刻意提高效率，只不过，That's the ATL way
最后来看Install函数，这是在CWidgetHookBase中定义的纯虚函数，在CWidgetHook模板类中，这个函数得以实现。Install函数的主要功能是调用SubclassWindow，从而获得对窗口消息的控制。另外，还实现了控制消息反射和初始化实例的操作。下面是它的代码：

     virtual void Install(HWND hWidget)

     {

         ATLASSERT(::IsWindow(hWidget));

 

         SubclassWindow(hWidget);

        

         //if it is a child window, install a reflector for its parent

         //so that the parent will reflect messages back to me

         if ( (::GetWindowLong(hWidget, GWL_STYLE) & WS_CHILD) == WS_CHILD)

         {

              HWND hWndParent = ::GetParent(hWidget);

              ATLASSERT(::IsWindow(hWndParent));

              //the WM_GETREFLECTOR get the installed reflector, if exists

              CReflectHook* pReflector =

                   (CReflectHook*)::SendMessage(hWndParent, WM_GETREFLECTOR, 0, 0);

              if (!pReflector)

                   new CReflectHook(hWndParent);

         }

 

         T* pT = static_cast<T*>(this);

         pT->Initialize();

     }

中间的一大块代码都是关于消息反射的，留到下次在讲，今天写的够长的了，最后讲一下Initialize吧。其实这里可以看到一个设计模式：模板方法。Install函数是模板方法，它调用的Initialize方法则要在继承类中重载。那么，Initialize方法是实例的初始化函数，为什么不放在构造函数里呢？因为每个实例的初始化可能不太一样，要根据被挂钩的窗口的状态决定，所以，必须等到SubclassWindow被调用之后，才调用Initialize方法，在继承类的Initialize实现中，可以通过m_hWnd直接获得窗口句柄，调用API或者WTL包装类方法检查窗口状态，并执行必要的实例初始化代码。
好了，今天差不多了，剩点尾巴下次讲