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文章來源：http://masterdog.bokee.com/563395.html??????應(yīng)用程序中使用插件技術(shù)，有利于日后的版本更新、維護(hù)（比如打補(bǔ)丁）和功能擴(kuò)展，是一種很實(shí)用的技術(shù)。其最大的特點(diǎn)是更新插件時(shí)無需重新編譯主程序，對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)良好的應(yīng)用系統(tǒng)而言，甚至可以做到業(yè)務(wù)功能的在線升級(jí)。本文介紹了linux下用C++實(shí)現(xiàn)插件的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，希望能對(duì)大家有所啟發(fā)。
為了能做到更新插件時(shí)無需重新編譯主程序，要求主程序中定義的接口是定死的，而接口的實(shí)現(xiàn)被放到了具體的插件中，這樣主程序在運(yùn)行時(shí)刻將插件加載進(jìn)來，就可以使用這些接口所提供的功能了。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中，各個(gè)功能模塊被封裝到類中，因此在C++中實(shí)現(xiàn)插件技術(shù)，就需要在主程序中提供基類，并為這些基類定義明確的接口，然后在插件（動(dòng)態(tài)庫或共享庫）中定義派生類，并實(shí)現(xiàn)基類中所有的接口。
我們以計(jì)算多邊形面積為例，首先定義一個(gè)基類CPolygon：
注意基類不一定是虛類（有純虛函數(shù)的類），但是接口一定要定義成虛函數(shù)，因?yàn)樽罱K主程序是通過基類指針來調(diào)派生類的接口函數(shù)，另外如果基類中有資源分配（new）的話，析構(gòu)函數(shù)一定要定義成虛的，否則不會(huì)被調(diào)用，造成內(nèi)存泄漏。
接下來要定義派生類，并放到共享庫（triangle.so）中：
其中定義了函數(shù)“create”用來創(chuàng)建CTriangle類對(duì)象，該函數(shù)可讓主程序獲得CTriangle對(duì)象指針，從而可以訪問CTriangle類對(duì)象。主程序通過調(diào)用dlsym獲取指向該函數(shù)的指針，需要指出的是，由于dlsym被設(shè)計(jì)成c-style方式，因此調(diào)用c++定義的函數(shù)時(shí)，需要加上extern "C"
那么主程序是如何調(diào)用共享庫的呢，代碼片段如下：
主程序通過dlopen打開triangle.so，然后通過dlsym得到庫中的函數(shù)create指針，調(diào)用create后返回了指向CTriangle類對(duì)象的指針，類型是CPolygon的，由于虛函數(shù)的多態(tài)性， pObj->area() 實(shí)際是調(diào)用了CTriangle::area.
好了，插件技術(shù)就是這么簡(jiǎn)單，回顧一下實(shí)現(xiàn)過程：寫一個(gè)基類，定義接口函數(shù)，然后在共享庫中寫派生類，最后在主程序運(yùn)行時(shí)刻打開共享庫（dlopen），并通過create函數(shù)得到指向新創(chuàng)建的派生類對(duì)象的指針，然后利用虛函數(shù)的多態(tài)性，調(diào)用派生類的各種方法。
不過進(jìn)一步使用后你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，這樣實(shí)現(xiàn)會(huì)有些問題：
1. 每寫一個(gè)派生類就需要重寫一個(gè)create函數(shù)
注意到CTriangle類實(shí)現(xiàn)時(shí)定義的create函數(shù)必須返回 new CTriangle：
?
那么如果再建一個(gè)類比如CRectangle， create函數(shù)必須重寫，返回 new CRectangle
這樣做一方面麻煩，另外CTriangle、CRectangle兩個(gè)類不能放到同一個(gè)共享庫中，否則會(huì)編譯時(shí)刻提示重復(fù)定義錯(cuò)誤。
2. 主程序無法判斷create函數(shù)返回的是哪個(gè)類所創(chuàng)建的對(duì)象
當(dāng)只有一個(gè)基類（CPolygon）時(shí)主程序當(dāng)然知道返回的是CPolygon派生類的對(duì)象指針：create_t * create_triangle = (create_t *)dlsym(handle, "create");CPolygon * pObj = create_triangle();
假如有多個(gè)基類，根據(jù)這些基類派生出不同類型的類時(shí)，無法在主程序中判斷返回的是那個(gè)類的對(duì)象。
3. 操作繁瑣
沒有一個(gè)統(tǒng)一的操作界面，實(shí)現(xiàn)共享庫的加載、卸載、派生類對(duì)象的創(chuàng)建，特別是當(dāng)需要加載一個(gè)目錄下所有的共享庫時(shí)，感覺一個(gè)一個(gè)地加載太麻煩了，能不能批量加載呢。
通過動(dòng)態(tài)類加載和建立Helper類可以很好地解決上述問題，其中dynclass.h/dynclass.cpp中實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)加載類對(duì)象，pluginhelper.h/pluginhelper.cpp實(shí)現(xiàn)了Plugin Helper，具體細(xì)節(jié)見附件。
下面簡(jiǎn)單介紹一下使用步驟：
1. 首先定義基類（CPolygon），方法同上
2. 在共享庫中實(shí)現(xiàn)派生類
比如CTriangle：
注意到此時(shí)派生類的實(shí)現(xiàn)（triangle.cpp）中已沒有了那個(gè)討厭的create了，被我偷偷放到dynclass.cpp中了：
由于對(duì)任何派生類而言，該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)都一樣，因此只需要實(shí)現(xiàn)一次，對(duì)使用者是不可見的,達(dá)到了從派生類中拿走的目的。
另外增加了一個(gè)宏：DYN_DECLARE(CTriangle); 參數(shù)是類名（這里用到了RTTI),每個(gè)派生類對(duì)應(yīng)一個(gè)這樣的宏，該類就可以支持類對(duì)象的動(dòng)態(tài)加載了，需要包含頭文件dynclass.h
2. 在主程序中如何使用
使用起來也非常簡(jiǎn)單,在主程序（main.cpp）中：
首先定義CPluginHelper對(duì)象，調(diào)用Load方法加載共享庫，其中第一個(gè)參數(shù)是共享庫的路徑，第二個(gè)參數(shù)是共享庫的名稱，共享庫名支持模式匹配，這里表示要加載./plugin目錄所有so共享庫，當(dāng)然也可以是某個(gè)具體的共享庫名。
隨后可以通過CPluginHelper::Create方法，根據(jù)類名稱創(chuàng)建該類的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化創(chuàng)建對(duì)象的目的，然后就是對(duì)該對(duì)象的調(diào)用，當(dāng)不用該對(duì)象時(shí)，需要調(diào)用delete來刪除。
最后，調(diào)用CPluginHelper::Unload將指定共享庫卸載。
http://masterdog.bokee.com/inc/20050116132524159116.zip
posted on 2006-08-26 04:37 楊粼波 閱讀(823) 評(píng)論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類: C++
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