DirectUI的初步分析
由于本人GUI开发做得少,工作中有关这方面的东西主要是提供思路和方法,学习DirectUI的主要目的是为了更新知识学习思路,文章中难免出现错误。
一、核心
1 、CWindowWnd: 窗口对象类(窗口实例对象父类)
2 、CDialogBuilder: 创建控件类,分析脚本并用递归方式(_Parse函数)创建所有控件实例
3 、CPaintManagerUI: 窗口消息及图形绘制管理器类
4 、CGUIRenderEngineUI: 图形渲染引擎类,在离屏DC中生成最终显示的图形,可根据需要扩展多种图形效果显示。
5 、INotifyUI: 事件通知抽象类
6 、IMessageFilterUI: 消息过滤抽象类
二、控件
CControlUI: 控件管理抽象父类,父类INotifyUI
1 、button
CButtonUI: 按钮控件
COptionUI: 选择按钮控件
2 、combox
CSingleLinePickUI:
CDropDownUI: 下拉控件,父类另有CContainerUI和IListOwnerUI
3 、decoration
CTitleShadowUI: 阴影效果
CListHeaderShadowUI
CSeparatorLineUI
CFadedLineUI
4 、edit
CSingleLineEditUI: 单行编辑框控件
CMultiLineEditUI: 多行编辑框控件
5 、label
CLabelPanelUI: 可设置背景色和文字色的静态标签控件
CGreyTextHeaderUI
6 、list
第一种:
CListUI: 列表控件,包含以下几个子控件
( 1 )CListHeaderItemUI: 列表头
( 2 )CListExpandElementUI: 列表项
第二种:用法不明
CListHeaderUI: 列表头
CListElementUI: 列表项,父类另有IListItemUI
CListLabelElementUI: 列表项,父类CListElementUI
CListTextElementUI: 列表项
CListFooterUI: 列表尾
7 、panel
CTextPanelUI: 父类CLabelPanelUI
CTaskPanelUI:
CNavigatorPanelUI: 导航面板,父类另有IListOwnerUI,包含CNavigatorButtonUI子控件
CSearchTitlePanelUI:
CImagePanelUI: 图片显示
CWarningPanelUI: 警告提示,父类CTextPanelUI
CPaddingPanelUI: 填充栏
8 、tab
CTabFolderUI: 父类另有CContainerUI和IListOwnerUI
CTabPageUI: 父类另有CContainerUI
9 、toolbar
CToolbarUI: 工具栏,包含以下几个子控件
( 1 )CToolButtonUI: 图形按钮
( 2 )CToolSeparatorUI: 分隔符
( 3 )CToolGripperUI: gripper
10 、title
CToolbarTitlePanelUI:
11 、statusbar
CStatusbarUI: 状态栏,父类另有CContainerUI
12 、anim
CAnimJobUI: 动画显示类
13 、ActiveX
CActiveXUI:
三、容器：
CContainerUI: 容器类,父类CControlUI和IContainerUI。可以认为容器是特殊的控件(见上面控件类关于父类的说明),其目的之一是具有容器特性的控件可以容纳其它控件,这样可以方便的实现控件的叠加;目的之二实际的窗口只有一个,对于叠加的控件必须要进行层次管理才能正确绘图和事件分发。另外可参见引用三
1 、画布: CCanvasUI(父类CContainerUI),可绘制背景色、画线、贴图
CWindowCanvasUI: 父类CCanvasUI
CControlCanvasUI: 父类CCanvasUI
CWhiteCanvasUI: 父类CCanvasUI
CDialogCanvasUI: 父类CCanvasUI
CTabFolderCanvasUI: 父类CCanvasUI
2 、布局: 管理不同层次的控件
CDialogLayoutUI: 父类CContainerUI
CVerticalLayoutUI: 父类CContainerUI
CHorizontalLayoutUI: 父类CContainerUI
CTileLayoutUI: 父类CContainerUI
四、通用
1 、script
CMarkup
CMarkupNode
2 、language
CUIUtility
3 、multi-thread
CriticalSection
AutoCriticalSection
CMutex
CAutoMutex
CEvent
CAutoEvent
CManualEvent
五、主要数据成员
1 、CPaintManagerUI
CControlUI* m_pRoot: 如果控件是叠加的则存放最下层的控件对象,否则存放第一个创建的控件对象
CControlUI* m_pFocus: 存放获得焦点的控件对象指针
CControlUI* m_pEventHover: 存放当前有鼠标移进移出事件的控件对象指针
CControlUI* m_pEventClick: 存放当前有点击事件的控件对象指针
CControlUI* m_pEventKey: 存放当前有按键事件的控件对象指针
CStdPtrArray m_aNotifiers: 记录所有需要事件通知的窗口,根据窗口名称调用相应的消息处理函数
CStdPtrArray m_aNameHash: 保存控件对象指针hash表(用控件名称生成hash值)
CStdPtrArray m_aPostPaint: panel的fade效果
CStdPtrArray m_aMessageFilters: 保存需要进行消息过滤的控件或功能(如动画类)
CStdPtrArray m_aDelayedCleanup:
CStdPtrArray m_aPreMessages: 预处理消息
HWND m_hWndPaint: 控件布局窗口句柄
HDC m_hDcPaint: 控件布局窗口设备DC
HDC m_hDcOffscreen: 离屏内存DC
HBITMAP m_hbmpOffscreen: 离屏内存DC相关联HBITMAP
2 、CControlUI
CPaintManagerUI* m_pManager: 窗口或控件绘图及消息管理器
CControlUI* m_pParent: 逻辑上的父窗口(控件)对象指针
CStdString m_sName: 控件标识
CStdString m_sText: 控件显示标题或显示脚本字符串
CStdString m_sToolTip: 控制的Tip信息
3 、CContainerUI
CStdPtrArray m_items: 同一层的控件对象或控件对象的子对象,例如canvas上放置的按钮、combox由edit和list两个子对象组成,其它还有tab等。具体见CDropDownUI、CTabFolderUI、CNavigatorPanelUI三个类定义
4 、CDialogLayoutUI
CStdValArray m_aModes: 用于存放在Layout上绝对坐标转成相对坐标(CDialogLayoutUI::RecalcArea)的控件对象(指针、大小、模式),目的是否为了让布局上的控件随布局变化而变化,能够正确绘图？？？
六、控件属性
待完成
七、脚本例子
< Dialog>
< WindowCanvas pos= \ "0,0,600,800\">
< DialogLayout pos= \ "0,0,600,800\">
< Button pos= \ "390, 30, 490, 58\" text=\"OK\" name=\"ok\ "/>
</ DialogLayout>
</ WindowCanvas>
</Dialog>
八、绘图及事件处理
1 、绘图
STEP01. CWindowWnd::__WndProc: 主窗口程序
STEP02. pThis->HandleMessage: pThis是布局窗口对象指针,并与布局窗口绑定(SetWindowLongPtr)
STEP03. m_pm.MessageHandler: m_pm为CPaintManagerUI唯一实例对象
STEP04. CPaintManagerUI::MessageHandler: 处理WM_PAINT
STEP05. m_pRoot->DoPaint: m_pRoot为最下层的控件对象,在本例中为CWindowCanvasUI控件(对应脚本中的WindowCanvas)
STEP06. CCanvasUI::DoPaint: 往画布上绘制背景色、边角弧形、水印等。
STEP07. CContainerUI::DoPaint: 在布局窗口(对应脚本中DialogLayout)画所有控件(控件实例对象保存在m_items中)
STEP08. pControl->DoPaint: pControl为控件对象实例之一,利用多态性来调用不同控件的绘图方法
STEP09. CButtonUI::DoPaint: 按钮(对应脚本中Button)绘图方法,有下面两种方法
i)文字方法: CGUIRenderEngineUI::DPaintButton
ii)图片方法: CGUIRenderEngineUI::DoPaintBitmap
STEP10. 新一轮消息循环
2 、事件
STEP01. CWindowWnd::__WndProc:
STEP02. pThis->HandleMessage:
STEP03. m_pm.MessageHandler:
STEP04. CPaintManagerUI::MessageHandler: 处理WM_LBUTTONDOWN
STEP05. CPaintManagerUI::FindControl: 根据鼠标坐标查找相应控件对象
STEP06. m_pRoot->FindControl:
STEP07. CContainerUI::FindControl: 在布局窗口上查找相应控件对象
STEP08. CControlUI::FindControl: 在m_items中查找相对应的控件对象
STEP09. pControl->Event: pControl为控件对象实例之一,利用多态性来调用不同控件的事件方法
STEP10. CPaintManagerUI::MessageHandler: 处理WM_LBUTTONUP
STEP11. m_pEventClick->Event: 利用多态性来调用不同控件的事件方法(m_pEventClick说明见"主要数据成员")
STEP12. CButtonUI::Event: 按钮(对应脚本中Button)事件方法
STEP13. CButtonUI::Activate:
STEP14. m_pManager->SendNotify: 传递控件对象指针和触发事件(文本方式)
STEP15. CPaintManagerUI::SendNotify: 注意以下两点实现是完成控制和业务分离的关键
i)利用重载特性调用注册的监听对象(窗口)的消息处理函数Notify(监听对象保存在m_aNotifiers中)
for ( int i = 0 ; i < m_aNotifiers.GetSize(); ++i )
{
static_cast<INotifyUI*>(m_aNotifiers[i])->Notify(Msg);
}
ii)布局窗口CStartPageWnd的消息处理,宏定义展开后实际就是重载的Notify函数
DIRECT_BEGIN_NOTIFYMAP(CStartPageWnd)
PROCESS_BUTTON_CLICK(_T("ok"),OnOk)
。。。
DIRECT_END_NOTIFYMAP(CStandardPageWnd)
STEP16. CStartPageWnd::OnOk: 控件消息处理函数,此处可以加入具体的事务逻辑处理
STEP17. 新一轮消息循环
3 、消息定义(文本)
" click"、"changed" 、"link"、 "browse"、" itemclick"、"itemselect"、 "dropdown"、" itemactivate"、"headerdragging"、 "headerclick"、"headerdragged"、 "itemexpand"、"itemcollapse"、 "windowinit"、"killfocus" 、 "setfocus"、" timer"
九、疑问
1 、Edit、Combox的下拉列表部分、ScrollBar、Tooltip控件是创建的实际窗口,这个与DirectUI思路还是有差别的
2 、实例中有创建一个不进行消息处理的窗口(CFrameWindowWnd),然后又创建了一个窗口(CStandardPageWnd)用于具体的控件布局。但是我用一个窗口也能实现,原作者为什么这样还不清楚
3 、控件是用文本形式来做标识的,消息类型是文本形式,是否改成数值型比较好
十、引用
引用一: http://www.viksoe.dk/code/windowless1.htm
引用二: http://directui.googlecode.com/
引用三: http://www.cnblogs.com/cutepig/archive/2010/06/14/1758204.html
viksoe的代码很好，这个可以被运用到商业上。
个人觉得这个框架比mfc甚至wtl的在构架、思想上高N倍。
首先 viksoe采用layout机制动态计算各子窗口的坐标位置，自适应屏幕大小的变化。而MFC要求子窗口的坐标位置硬编码，结果要适应不同分辨率的屏幕 非常困难。GTK+在窗口布局时分为两个阶段，第一个阶段父窗口先询问子窗口的最佳大小，第二个阶段父窗口根据自己的大小计算子窗口的实际大小，子窗口根 据实际大小进行调整。
其次viksoe采用容器机制来合理分离控件的职责，MFC没有容器这个概念，很难实现递归组合。viksoe中差 不多所有控件都是容器，都可以容纳其它任何控件，而MFC只有顶层窗口才是容器，可以容纳其它子控件。容器这个概念对代码重用的影响非常之大，这里举两个 例子：其一是带图片的按钮(BitmapButton)，在viksoe中它就是CCanvasUI类和CButtonUI的组合，而在MFC中，图片和 文字都要自己绘制。前者的CCanvasUI类和CButtonUI可以在很多地方重用，而后都的绘制代码和事件处理代码只有自己才能使用。在MFC中， 即使只是实现一个不同外观的列表框，你都要采用自绘的方式，代码重用非常困难，向列表框中加入其它控件就更麻烦了，要使用一些非同寻常的手段不可。
另 外说句在驱动里画gui，这个和普通gui有所不同，上面说的directUI还是用到了Windows的消息，而驱动里只能自己hook key 、mouse 中断。然后实现各种消息的派发。但这样对兼容usb接口的键盘很成问题。这实际相当于自己实现了win32k里面的内容。而驱动里面画图其实不过是自己写 显存。但又有很多兼容问题要解决，别的不说，每种显卡的显存位置就要自己实现，所以softICE直接做不下去了，syser在部分机器上也得靠 directX来获取显存。
我的blog hi.baidu.com/weolar
HTMLayoutSDK 有时间看下这个，比较好用，用spy++去抓，也抓不到任何窗口，而且简单.htm文件描述，做界面那叫一个方便，效果也很不错，关键是免费，现在我都转这个做界面了.
我现在正在研究viksoe的这个DirectUI库,把它改写成wchar_t的了,并把类库中使用的CWindowWnd换成了atl/wtl的 CWindowImpl, 我准备好好的在这个DirectUI库的基础上把这个库进行进一步的开发,做一个好用的强大的DirectUI库,有兴趣一块开发的可以联系我,放到 Google code上,大家一块做!
davidxifeng@gmail.com
csdn上留言也行.不过不会经常查看
2008 -10-13 21 :51
网络游戏在游戏内部经常会有一些Web方面的显示需求，利用HTML来实现UI这个早已不是新鲜的玩意，云风就曾经提到大话西游1中采用内嵌IE来实现客户端的UI，尽管当时这种技术方案没有成功，但是对于利用HTML Rendering这样的解析渲染引擎来表现客户端GUI的技术探索还在不断的深入。
HTML Rendering Engine一般由DOM构建，HTML/CSS解析，Layout Engine，屏幕渲染等几大模块构成。
其中LayoutEngine负责获取页面的内容(HTML、XML、CSS、图片)，并按照W3c的标准规则计算网页显示方式,并最终输出到屏幕。由于布局引擎负责了最重要的功能，因此可以被看作是浏览器的内核。
目前比较有名的内核如下：
Gecko，以此为内核的浏览器最出名的莫过于Firefox了。
Webkit则由于google的Chrome而更加出名。Webkit是一个开源的HTML 渲染引擎，由苹果公司基于 KDE 的 KHTML 项目开发而成。
当然由于Window的一统天下，IE的内核Trident也被很多应用所采用，GoogleTalk就是采用Trident来渲染对话界面的。
从这个Wiki上还能看到主流浏览器内核的比较情况：http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_layout_engines
对于OnlineGame的简单Web应用需求，其实可以找一些轻量级的内核。HTMLayout就是这样一款针对WebUI的桌面应用和方便嵌入而设计的。但是HTMLayout并非完整特性的Web浏览器，对于一些非标准的HTML标记的渲染还有些问题，不过对于一个轻量级的嵌入引擎来说已经足够完美了。
官网如下：http://www.terrainformatica.com/htmlayout/
其附带的SDK中包含了一个利用DX来渲染表现的例子，原理很简单就是利用RenderingEngine将HTML解析输出到位图上，并转由DX的材质输出。官网下载的例子采用DX8来写的，需要做一些简单改动就可以了。MSN的桌面宠物多猫就利用HTMLayout来实现GUI的。
第二人生中内嵌的浏览器库llMozLib，就是通过内嵌Gecko来进行HTML的渲染显示的，可以在http://ubrowser.com/找到详细的介绍，也可以从第二人生的官网上找到源代码。这个功能就强大多了，值得下功夫研究一下。
附:DirectUI和无窗口用户界面
http://blog.joycode.com/jiangsheng/archive/2010/03/22/115921.joy
DirectUI/DirectUser是一个用户界面框架（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.windows.automation.automationelement.automationelementinformation.frameworkid.aspx）。用Spy++可以在MSN Messenger、Windows XP、Office、IE和Windows Media Player中看到窗口类名字是DirectUIHWND的窗口。
从文件描述来看，DUI70.dll和DUser.dll看起来是这个框架的实现文件，而没有导入这些DLL的软件应该是复制了这个库的代码。举例来说，Windows Vista和IE7的测试版的IEFrame.dll导入了DUser.dll（http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/windowsuidevelopment/thread/6b801577-1699-4093-8a58-198c64b120e0）而正式版使用IEUI.DLL。这应该是微软不愿意公开支持这个功能变化频繁的类库，而反垄断案禁止非Windows组件调用未公开Windows API的缘故。
再看看DUser.dll的函数导出表（http://www.webtropy.com/articles/dll-api.aspx?dll=duser），可以看到Gadget这个词被广泛使用，而没有具体的控件。因为没有窗口句柄，所以控件不会是用的窗口类来区分，而是可能和Windows Vista Sidebar Gadgets一样采用HTML做接口（更正）从Office
Communicator的资源来看，是用的XML做的接口。
从这个类库的名字和行为来看，实际上应该是基于DirectX，和WPF类似的界面类库框架。在微软的招聘网站上可以看到Office Communications项目组的一个职位的介绍中描述说“Native Win32/64 UX experience via DirectUI, and Web UX experience via Silverlight”，说明这个项目组把它和Silverlight同等对待。DirectUIHWND窗口可以在需要性能和安全性的场合看到，例如IE的Tab窗口、Shell中的DefView、Windows登录界面等等。在Windows Vista上使用DirectUI的微软程序和WPF程序一样兼容Desktop Composition和远程桌面，应该是直接或者间接调用的Direct3D。
那么我们怎么做到类似的效果？
无窗口模式的用户界面并不是一个新的概念（http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2005/02/11/371042.aspx），VC的应用程序向导就可以创建无窗口ActiveX。但是做过无窗口模式的RichEdit的实现的人都知道，微软的系统控件集中了各种各样的功能，比如各种快捷键、滚动条、界面风格、Accessibility、用户界面自动化等等，要像IE项目组那样几乎完全实现无窗口并不容易。Raymond Chen在（http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2005/02/11/371042.aspx）提到可以使用DrawThemeBackground和DrawFrameControl这两个API，不过这只对和Windows界面风格一致的程序有用。要是界面不复杂的话，可以简单的集成IE的Trident引擎，比如使用MFC的CHTMLView和CDHTMLDialog，以及Windows Forms的WebBrowser类。这样做的代价就是程序需要牺牲性能和可能在严格的IE安全性配置下无法工作，Visual Studio.Net开始的各种向导、Google Task、Microsoft Outlook、Outlook Express等就是使用的这种方案。
另外一个方案就是集成WPF或者Silverlight。VC项目组在用户调查中发现，需要使用WPF的Visual C++用户大都用C#编写WPF代码再用C++/CLI和非托管代码做接口(http://social.msdn.microsoft.com/forums/en-US/wpf/thread/dd1e31bb-feb4-4d77-b524-42a282f519b1/)，所以他们决定致力于改进更多用户使用的功能，例如编辑器的智能感知，而不提供对WPF的支持。Visual Studio 2010就是使用这种方案。
为什么不能使用未公开的API?参考
http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2003/12/23/45481.aspx和http://blogs.technet.com/stefan_gossner/archive/2005/07/27/undocumented_API_Part1.aspx。
题后话：
*如果微软在产品文档中讨论未公开的API，那么API还是未公开的吗？（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa140182(office.10).aspx）
*Visual Studio代码画廊中有个叫作DirectUI的类库，设计思想和微软的DirectUser库类似（http://visualstudiogallery.msdn.microsoft.com/en-us/1B69C9FE-E422-4799-9EB5-6AC7034C52E1），不过也有人误认为这就是微软用来实现MSN的界面的库。
*IE9将会使用Dierct2D作为渲染引擎，不知道IE项目组在移植完代码之后是否能把控件类库的接口公开
DirectUI/DirectUser是一个用户界面框架（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.windows.automation.automationelement.automationelementinformation.frameworkid.aspx）。用Spy++可以在MSN Messenger、Windows XP、Office、IE和Windows Media Player中看到窗口类名字是DirectUIHWND的窗口。
从文件描述来看，DUI70.dll和DUser.dll看起来是这个框架的实现文件，而没有导入这些DLL的软件应该是复制了这个库的代码。举例来说，Windows Vista和IE7的测试版的IEFrame.dll导入了DUser.dll（http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/windowsuidevelopment/thread/6b801577-1699-4093-8a58-198c64b120e0）而正式版使用IEUI.DLL。这应该是微软不愿意公开支持这个功能变化频繁的类库，而反垄断案禁止非Windows组件调用未公开Windows API的缘故。
再看看DUser.dll的函数导出表（http://www.webtropy.com/articles/dll-api.aspx?dll=duser），可以看到Gadget这个词被广泛使用，而没有具体的控件。因为没有窗口句柄，所以控件不会是用的窗口类来区分，而是可能和Windows Vista Sidebar Gadgets一样采用HTML做接口。
从这个类库的名字和行为来看，实际上应该是基于DirectX，和WPF类似的界面类库框架。在微软的招聘网站上可以看到Office Communications项目组的一个职位的介绍中描述说“Native Win32/64 UX experience via DirectUI, and Web UX experience via Silverlight”，说明这个项目组把它和Silverlight同等对待。DirectUIHWND窗口可以在需要性能和安全性的场合看到，例如IE的Tab窗口、Shell中的DefView、Windows登录界面等等。在Windows Vista上使用DirectUI的微软程序和WPF程序一样兼容Desktop Composition和远程桌面，应该是直接或者间接调用的Direct3D。
那么我们怎么做到类似的效果？
无窗口模式的用户界面并不是一个新的概念（http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2005/02/11/371042.aspx），Visual C++的应用程序向导就可以创建无窗口ActiveX。但是做过无窗口模式的RichEdit的实现的人都知道，微软的系统控件集中了各种各样的功能，比如各种快捷键、滚动条、界面风格、Accessibility、用户界面自动化等等，要像IE项目组那样几乎完全实现无窗口并不容易。Raymond Chen在http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2005/02/11/371042.aspx提到可以使用DrawThemeBackground和DrawFrameControl这两个API，不过这只对和Windows界面风格一致的程序有用。要是界面不复杂的话，可以简单的集成IE的Trident引擎，比如使用MFC的CHTMLView和CDHTMLDialog，以及Windows Forms的WebBrowser类。这样做的代价就是程序需要牺牲性能和可能在严格的IE安全性配置下无法工作，Visual Studio.Net开始的各种向导、Google Task、Microsoft Outlook、Outlook Express等就是使用的这种方案。
另外一个方案就是集成WPF或者Silverlight。VC项目组在用户调查中发现，需要使用WPF的Visual C++用户大都用C#编写WPF代码再用C++/CLI和非托管代码做接口(http://social.msdn.microsoft.com/forums/en-US/wpf/thread/dd1e31bb-feb4-4d77-b524-42a282f519b1/)，所以他们决定致力于改进更多用户使用的功能，例如编辑器的智能感知，而不提供对WPF的支持。Visual Studio 2010就是使用这种方案。
为什么不能使用未公开的API?如果要看惊恐故事的话，可以参考http://blogs.msdn.com/oldnewthing/archive/2003/12/23/45481.aspx和http://blogs.technet.com/stefan_gossner/archive/2005/07/27/undocumented_API_Part1.aspx。
题后话：
*如果微软在产品文档中讨论未公开的API，那么API还是未公开的吗？（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa140182(office.10).aspx）
*Visual Studio代码画廊中有个叫作DirectUI的类库，设计思想和微软的DirectUser库类似（http://visualstudiogallery.msdn.microsoft.com/en-us/1B69C9FE-E422-4799-9EB5-6AC7034C52E1），不过也有人误认为这就是微软用来实现MSN的界面的库。
*IE9将会使用Dierct2D作为渲染引擎，不知道IE项目组在移植完代码之后是否能把控件类库的接口公开
详见：http://blog.csdn.net/jiangsheng/article/details/5404320
posted on 2012-01-12 09:51 Hibernate4 阅读(1113) 评论(1) 编辑 收藏 举报
