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Delphi面向对象学习随笔八:物理封装

CnPack 开源软件项目 2008-06-26 09:40:02

Delphi面向对象学习随笔八:物理封装
作者:巴哈姆特
http://www.cnpack.org
(转载请注明出去并保持完整)

前面说过的封装其实是逻辑意义上的封装。逻辑封装是对某一特定逻辑功能模块的封装,这个特定逻辑功能块可以是一个类,当然也可以是一个包,他们都有自己的逻辑边界。另一种封装方式,我们通常叫它为物理封装:物理封装其实是具体实现代码的物理集合,他可以以bpl,dll,com+等形式体现。

    逻辑封装里,对象的传递、数据共享与调用相对要简单的多,只要我们引用类所定义的单元(unit)就可以直接访问类中public和published所公布出来的属性或方法,在编译的时候,编译器会把工程内所有引用的单元全部打包到exe中。逻辑封装最终是以一个独立的物理文件存在的。虽然简单,但是无法实现物理上的切割,一旦其中某个单元或代码段发生改动,那么其他的单元或代码段也需要重新编译和连接。

    而在物理封装中,对象的传递、数据共享与调用要复杂的多了,由于在编译的时候,exe和dll或bpl是两个或多个文件,所以你无法像在逻辑封装中那样简单的uses那个unit。而物理封装的好处是可以减少维护量,因为每个dll都是动态调用的,所以,我们只需要更新我们改动过的相应的dll,而其他的部分则可以不用改动。

  用DLL封装对象:
    用DLL封装函数,我想几乎是所有程序员熟悉到不能再熟悉的技术,而且我们可以找到很多相关的书籍和资料。这里我们只讨论怎么用DLL来封装对象。
    用DLL封装对象有以下的好处:
      一、可以节约内存。我们可以在使用到DLL资源的时候动态装载,不用时释放。
      二、提高代码重用。DLL在封装好以后,我们可以使用任何一个支持DLL的开发工具来调用它。
      三、可以使软件拆分成若干个小块,这样可以有效的降低维护量。
    注意:如果你只为了减少软件体积而使用动态库,那么我建议你还是放弃使用动态库吧。

    当然,想使用DLL封装对象也有一定的困难:
      一、调用DLL的EXE只能使用DLL中对象的动态绑定的方法。
      二、DLL中的对象只能在DLL中创建。
      三、在DLL和调用方,都需要对封装的对象和被调用的方法进行声明。

    我们来看下面的例子:

    首先我们声明一个类:

type
  TNewClass = class(TObject)
  public
    procedure SayHello; virtual;
      // 注意,这里不能使用静态方法,必须使用动态绑定(或者说晚绑定)技术。
      // 至于为什么——虚方法表有关,大家可以找其他资料详细研究^_^
  end;

procedure TNewClass.SayHello; // 实现部分
begin
  ShowMessage('Hello');
end;

新建一个Library项目

library dll;

function GetObj: TNewClass; stdcall;
begin // 创建对象
  Result:= TNewClass.Create;
end;

exports GetObj; // 定义输出函数
end.

下面,我们创建一个EXE工程,并且添加类的声明:

type
  TNewClass = class(TObject)
  public
    procedure SayHello; virtual; abstract;
      { 注意这里的声明方式和DLL中的不同,这里必须声明为virtual方法,还有由于此方法通过晚绑定用的是DLL中的实现,因此EXE中可不写其实现而声明成abstract方法。 }
  end;

function GetObj: TNewClass; stdcall; external 'dll.dll';

之后,我们可以添加一段测试代码来测试我们是否实现了DLL对象的共用:

var
  NewClass: TNewClass;
begin
  NewClass:= GetObj;
  if not Assigned(NewClass) then
    Exit;

  try
    NewClass.SayHello;
  finally
    FreeAndNil(NewClass);
  end;
end;

我们可以看到,这的确达到了EXE与DLL之间传递对象的目的。
    但是,有点麻烦:首先,在DLL工程与EXE工程都需要有被封装对象的定义。其次,virtual和abstract必须正确使用。还有,如果一旦对象发生变化,那么两边的定义都需要修改,这样难免会出点小错。

    其实,我们可以使用接口来进行对象的传递,上面的例子我们可以稍微修改一下:

    首先,我们定义一个接口:

type
  INewInterface = interface(IInterface)
    procedure SayHello(); // 定义我们要的方法
  end;

另外,修改TNewClass类的声名:

type
  TNewClass = class(TInterfacedObject, INewInterface)
  public
    procedure SayHello();
  end;

实现部分无须改动。
    接着,我们修改先前的那个Library项目:

library dll;

function GetObj: INewInterface; stdcall;
begin // 创建对象
  Result:= TNewClass.Create;
end;

exports GetObj; // 定义输出函数
end.

在EXE工程中,我们直接引用接口定义的单元,并且修改输出函数的声明:

function GetObj: INewInterface; stdcall; external 'dll.dll';

之后,测试代码会成这样:

var
  NewInterface: INewInterface;
begin
  NewInterface:= GetObj;
  NewInterface.SayHello;
  NewInterface:= nil;
end;

这样做的好处是,我们可以避免在多处重复说明一个要传递的对象的声明,只要我们需要的方法的声明方式不动,我们只需要改动TNewClass的实现代码,而无需改动EXE程序中的任何代码部分。
    PS:Delphi的OpenToolsAPI接口就是这个通过接口共享对象原理的很典型的应用。(这是刘啸说的。老实说,这个用法是我在写这个笔记的时候临时想到的,因为从来没有使用过未经COM封装的interface。哪里知道竟然和OpenToolAPI一样的原理,自己YY下^_^)

    当然我们还可以使用COM来封装对象:
    首先,我们建立一个名为NewCom的COM模型,建立COM模型前一篇已经说过,这里不再重复。
    那么,我们的调用代码就会变成这样:

var
  NewCom: ITNewCom;
begin
  NewCom:= CoTNewCom.Create;
    // 当然,和我前一篇一样使用CreateComObject函数也是一样的
  NewCom.SayHello;
  NewCom:= nil;
end;

我们可以看到,实现代码几乎没什么改动。那么,假如我们什么时候要把SayHello的实现代码:
ShowMessage('Hello');
    改成:
MessageBox(0, 'Hello', 'SayHello', MB_OK);
    那么,我们只需要更新这个COM文件,调用它的EXE程序无须改动,这就是接口的优点。



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