文档视图结构(Document/View Architecture)是MFC的精髓,也是Observer模式的具体实现框架之一,Document/View Architecture通过将数据和其表示分开,提供了很好的数据层次和表现层次的解耦。然而,虽然我们使用MFC AppWizard就可以很轻松地获得一个支持Document/View Architecture的MFC程序框架,Document/View Architecture本身的复杂性加上VC产生的一系列代码足够让我们眼花缭乱,一时陷入云里雾里不可自拔。加上我们更多的人都没有经过Windows SDK Programming 的学习和经历就直接进行MFC Programming的学习和开发,更是面对一堆的代码不知所措。
之于Document/View Architecture,侯捷先生的《深入浅出MFC》一书确实进行了很深入的分析和研究,网络上也有很多在侯捷先生著述的基础上的进一步的文章出现,但是个人觉得这里面有一点瑕疵(仅代表k_eckel浅见):太过深入,这些分析和研究都最终会定位到Windows SDK中窗口的创建过程、MFC中对Document/View Architecture支持所提供的复杂无序的宏等对于没有Windows SDK Programming 经验和经历的学习者和对于MFC不是很熟悉的学习者无异于是徒增烦恼,一个本来就很复杂的问题更加地复杂化了。我的观点是这个过程是必要的,然而不是每个人所必需的,或者说不是每个人在初期学习和绝大多数项目开发中所必需的。我向来对众多的仅仅学会了拖拉点拽就以为会了MFC(侯捷先生在《深入浅出MFC》一书中对这个群体有一个照面,这里不罗嗦)不以为然,但是我依然认为轻量级学习成本是重要的,容易上手,易于接受是一门技术成功或者说有价值的一个很大的决定性因素。因此提供一个轻量级的学习过程对于学习来说是很有必要性的,本系列文章就遵循这样一个理念,对MFC中Document/View Architecture进行一个分析(姑且也可以称之为深入),尽量将对Document/View Architecture的理论研究(侯捷先生书中很多内容)和实际的项目开发结合起来,最后提供一个简单但是全面的Document/View Architecture项目开发(主要是界面框架设计和开发)的实际例子,供参考。
1 必备基础知识概述
1.1 MFC文档视图结构程序结构总揽
当我们使用MFC AppWizard生成一个MFC程序,选用所有默认的设置(当然也是Multiple Documents,本文讨论主要基于Multiple Documents,对于Single Document情况仅以简单表述提及,皆因后者和前者很多相似相同之处,但前者更为复杂,并且更加常用。),假设你的程序名称为A ,则你会得到CMainFrame、CChildFrame、CAboutDlg、CADoc、CAView、CAApp 6个类(Single Document 仅少一个CChildFrame类,其余均同)。这些类的具体含义将在后面给出,这里先要给出一个MFC 支持文档视图结构程序(以下简称App)的主要组成:
u 一个App(对应类CAApp)可以包含多个文档模版(CDocTemplate),但是MFC AppWizard(无论是SDI还是MDI)都只是默认生成一个。但是在实际开发中一个文档模版不够,需要自己手工添加(在后面实际项目例子提供示例)。这个结构是通过MFC中CWinApp的成员变量CDocManager* m_pDocManager实现的,我们的CAApp正是继承自MFC提供的CWinApp类。
u CDocManager类则拥有一个指针链表CPtrList m_templateList来维护这些文档模版。这些文档模版都是在CAApp::InitInstance()中通过AddDocTemplate(pDocTemplate)。
u CDocTemplate拥有3个成员变量,分别保存着Document、View、Frame的CRuntimeClass指针,另外持有成员变量m_nIDResource,用来指定这个Document显示时候采用的菜单资源。这4份数据都在CAApp::InitInstance()中CDocTemplate的构造函数中指定。在Document中拥有一个回指CDocTemplate的指针(m_pDocTemplate)。
u 一个文档可以有多个视图,由Document中成员变量CPtrList m_ViewList维护。
u CFrameWnd拥有一个成员变量CView* m_pActiveView指向当前活动的View。
u CView中拥有一个成员变量CDocument* m_pDocument指向该视图相关的Document。
[注解]:①MFC SDI/MDI程序默认都默认生成了一个文档模版,并将这个文档模版Add到其文档模版的链表中,由于这是MFC默认提供的,因此这个文档模版会被插入到文档模版的第一个位置,而MFC也是通过这个文档模版的特定位置可以确定的。默认情况下,当我们点击File(Open)/ File(New)的时候,这个文档模版会被启用。
除了侯捷先生在《深入浅出MFC中列出的以上的深入分析,我们还应该(很大程度上更加重要)掌握以下的关于MFC SDI/MDI的知识:
u 文档的本质:文档是用来保存数据以及关于数据的处理的,每当MFC SDI/MDI响应File(Open)/ File(New)的时候都会打开一份文档。文档可以拥有多个视图。文档和视图的关系可以这样理解:文档是被视图观察的对象。
u 视图本质:视图在Windows中就是一个窗口,也就是一个可视化的矩形区域。视图是用来表示文档的数据的。但是每个视图必需依附于一个框架(SDI中是MainFrame,MDI是ChildFrame)。当然你可以自己去Create一个视图,并且去显示它。
u 框架的本质:框架实际是也是一个Windows窗口。但是在框架上可以放置菜单、工具栏、状态栏等。而视图则放在框架的客户区。因此MFC中我们看到的窗口实际上Frame和View共同作用的结果。
u 在某一时刻,程序中只有一个活动的文档、框架和视图,即当前的文档、框架、视图。
1.2 MFC SDI/MDI各个类之间的互访
在实际项目开发中用的最多就是各个类之间的互访问,这里将网络上和书籍中提到的做了一个总结,也是笔者在实际开发中都用到过的。
访问对象 |
访问位置 |
访问实现 |
应用程序App |
任何位置 |
① AfxGetApp(); ② 在要使用应用程序App的文件中加入: extern CAApp theApp,然后直接使用全局的theApp变量。 |
主框架窗口 |
任何位置 |
①AfxGetMainWnd(); ②AfxGetApp()->m_pMainWnd; |
视图 |
框架类中 |
GetActiveView(); //当前的活动视图 |
文档类中 |
GetFirstViewPosition();//可以获取全部视图 GetNextView(); |
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文档 |
文档类中 |
GetDocument(); |
文当模版类中 |
GetFirstDocPosition(); //该文档模版对应全部文档 GetNextDoc(); |
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框架类中 |
GetActiveDocument(); //当前活动文当 |
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子框架类(MDI中) |
主框架类中 |
①MDIGetActive(); ②GetActiveFrame(); |
视图类中 |
GetParentFrame(); |
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文档模版 |
文档类中 |
GetDocTemplate(); |
应用程序App中 |
GetFirstDocTemplatePosition(); GetNextDocTemplate(); |
说明:1)以上给出的都是方法,实际访问中可能还要进行以下简单的处理,如类型转换,循环遍历等;
2)可能没有列举完所有可能位置的互访问,但可以通过他们的组合得到。
2 文档、视图、框架之间的关联
MFC SDI/MDI中的核心就在于文档、视图、框架之间的关联,形成了一个有机的可运作的整体。MFC提供了默认的关联关系,但是在实际的项目开发中很多时候需要动态进行他们的之间的关联。
2.1 文档和视图间的关联
使用MFC AppWizard声称MFC SDI/MDI程序,在App类的InitInstance()方法中有如下代码(假设Project名称均为Test):
u SDI中
CSingleDocTemplate* pDocTemplate; pDocTemplate = new CSingleDocTemplate( IDR_MAINFRAME, RUNTIME_CLASS(CTestDoc), RUNTIME_CLASS(CMainFrame), // main SDI frame window RUNTIME_CLASS(CTestView)); AddDocTemplate(pDocTemplate); |
u MDI中
CMultiDocTemplate* pDocTemplate; pDocTemplate = new CMultiDocTemplate( IDR_TESTTYPE, RUNTIME_CLASS(CTestDoc), RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // custom MDI child frame RUNTIME_CLASS(CTestView)); AddDocTemplate(pDocTemplate); |
这里通过CDocTemplate(无论是SDI中的CSingleDocTemplate还是MDI中的CMultiDocTemplate)的构造函数,将文当、视图和框架(SDI中与主框架,MDI中与自框架)关联在一起了,形成了一个整体。
手工实现文当和视图的关联
在实际的项目开发时候仅仅依靠