C++编写的桌面软件中传统的App+Dll的架构已经显现出的模块之间的强耦合、维护性差、升级不方便等诸多弊端,为此我进行了一些思考,有兴趣的朋友请看我以前的一个思考片断:《》,今天则具体介绍的我的一个具体设计和实现。
我的目标是要去除功能模块的相互依赖,在模块调用必须采用动态加载的办法,但同时各个模块可以进行自由地进行通讯。我的设想大致是这样的:在动态加载各个模块后调用统一接口后生成插件对象,在某个插件对象都能通过标识符找到其它的插件对象,通过统一的接口将数据传给它们。系统架构图如下:
系统流程图如下:
大家可以看到,要构建这样的系统需要解决两个关键问题:
1. 如何动态加载dll创建插件对象以及插件基类对象的接口设计
2. 插件模块之间的通讯问题
如何解决这两个问题我已有了基本的思路。为了验证我的思路是可行的,我用VC2008新建了一个LayeredArchit解决方案,该解决方案实现这样一个简单功能:统计指定目录下的文件数,然后将统计结果保存到一个文本文件。这个解决方案由以下工程组成:
BaseObjLib —— 底层库,用于定义底层对象和接口
StatFile —— 统计文件插件
OutputFile —— 将统计结果输出到文本文件的插件
CmdApp —— 一个主调用程序(是一个控制台程序)。
在每个插件模块都实现一个插件对象,继承基类插件对象IPluginObj,里都有这样一个统一的插件导出接口来生成插件对象:
- extern "C" __declspec( dllexport ) IPluginObj* __stdcall GetPluginObj(const std::string &strID)
在动态加载插件库之后就调用这个接口。这样就解决了动态创建插件对象的问题。
接下来我们解决插件之间的数据通讯问题。前面的设计已经实现了在任何插件模块里都能找到其它的插件对象。一个很自然的设计是在基类定义这样一个接口:
- virtual BOOL ProcessData(void* pData){ return FALSE;}
然后在派生插件对象里重载这个接口。这个设计基本可以实现数据通讯,但是有一个严重弊端是void*是类型不安全的,假如数据接收方将其类型转换错了程序就很可能崩溃。特别是当一个插件需要接受两种类型数据时。因此必须解决类型安全问题。
之后我想到了利用微软的com模型的万能类型VARIANT,但是看了一篇文章《》就放弃了,感觉转换太繁琐了。后面惊喜地发现原来boost库早已实现了一个万能类型boost::any。boost::any真的很符合我的需求。具体是在基类插件对象类定义一个虚接口:
- virtual BOOL ProcessData(boost::any& anyData){ return FALSE;}
在主程序里找到统计插件对象,并将路径传递给它:
- IPluginObjPtr ptrStatFile = pPluginFactory->GetPlugin(_T("StatFile.dll"));
- std::string strFolder = _T("D:\\dev-utility-tools\\doc");
- boost::any anyString = strFolder;
- ptrStatFile->ProcessData(anyString);
// 统计模块的ProcessData函数的实现
- BOOL CStatFilePlugin::ProcessData( boost::any& anyData )
- {
- if(anyData.type() == typeid(std::string))
- {
- std::string strPath = boost::any_cast<std::string>(anyData);
- if(::GetFileAttributes(strPath.c_str())==-1)
- {
- std::cout<<"目录不存在"<<std::endl;
- return FALSE;
- }
- m_info.m_strPath = strPath;
- std::cout<<"现在正在统计的是:"<<m_info.m_strPath<<std::endl;
- std::cout<<"请等待!!!"<<std::endl;
- std::string strTmpDir = m_info.m_strPath + TEXT("\\");
- // 统计文件数
- StatAllFileInFolder(strTmpDir);
- std::cout<<"文件夹数:"<<m_info.m_FolderNum<<std::endl;
- std::cout<<"文件数:"<<m_info.m_FileNum<<std::endl;
- // 找到输出到文件插件对象,将统计结果传给它
- CPluginFactory* pPluginFactory = CPluginFactory::Instance();
- IPluginObjPtr ptrOuttoFile = pPluginFactory->GetPlugin(_T("OutputFile.dll"));
- boost::any anyInfo = m_info;
- ptrOuttoFile->ProcessData(anyInfo);
- return TRUE;
- }
- return FALSE;
- }
这样就安全地实现了插件间的数据通讯。需要指出的是需要通讯的插件间不相互依赖,但需要都包含的定义了传递数据结构体的头文件。具体请见源码下的DataExchange文件夹,该文件夹就是定义需要通讯的数据结构体。
程序的效果图如下:
一个扩展设想是:消息本质上也是一种数据。消息的传递也可以参考数据的传递来实现。
源码已上传至(具体见PluginArchit解决方案),采用GPL V2.0开源协议,有兴趣请下载看看。
参考文献:
1.
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