系統理解Win32 API和MFC(下)
作者: 溫昱
作者主頁: lcspace.diy.163.com
系統理解Win32 API和MFC(上)
二、MFC的概念模型
前面我們研究了WIN32 API的“領域模型”，對它有較全面的認識。下面，對MFC概念模型的研究，我們把重點放在對app framework的研究上。
app framework中的message響應/傳遞機制是最重要的。而Hook機制和Message響應/傳遞機制是密切相關的，后者以前者為基礎。
1. Hook機制
也許有些程序員只知道hook機制可以編寫很“牛”的應用，孰不知MFC本身也是依靠hook機制的。
從圖中看到，每個hook擁有一個指針隊列，每個指針指向一個稱為的HookProc函數，HookProc將在合適的時機被OS調用執行。hook是分不同種類的，其實正是hook的種類決定了它什么時機被OS調用執行。提示，可以看一下“訂閱-發布”設計模式以助理解。
2 MFC中Message響應函數的安裝
2.1 回憶API中Message響應函數的安裝
API中Message響應函數的安裝，是由CreateWindow()實現的，它將window與一個windowClass聯系起來，而后者中記錄了Message響應函數的指針。
至于細節，看一下如何用Win32 SDK或Win16 SDK寫程序就清楚了，其中 DefWindowProc()是API函數，負責提供缺省的消息處理，所以，程序員只需要handle需要特殊處理的消息。
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,PSTR szCmdLine,int iCmdShow)
{
WNDCLASS wndclass;
...
wndclass.lpfnWndProc =WndProc;
wndclass.lpszClassName = szWindowClass;
...
RegisterClass(&wndclass);
hWnd = CreateWindow( szWindowClass, ...);
...
}
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd,UINT message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
switch(message)
{
...
return;
}
return DefWindowProc(hwnd,message,wParam,lParam);
}
2.2 MFC中Message響應函數的安裝
MFC中Message響應函數的安裝顯然更復雜，是在CWnd::CreateEx()被調用時完成的，其中還用到了Hook機制。
我們可以先猜一下MFC是怎么做的。MFC支持massage map，使得對消息的響應份散到多個message handler函數中，而不是API開發是那種集中式的消息處理函數；所以，想必會有專門的代碼來負責“檢索message map table然后調用message handle”。message map是為了支持程序員處理他關心的特殊message的，那么缺省的message處理邏輯在哪里呢？答案是MFC創建window obj時是用的“預定義的窗口類”，自然已經有了缺省的message處理函數。
從圖中看到，CWnd有成員變量m_pfnSuper、成員變量m_hWnd、成員函數OnWndMsg()和成員函數DefWindowProc()。Wnd::OnWndMsg()負責“在message map中定義的message handle”能否處理到來的message，如果處理了要返回true；CWnd::DefWindowProc()負責對message缺省處理。
執行過程是，首先CWnd::CreateEx()被調用，window obj和window class被相應建立，此時window class的WindowProc字段存儲了預定義的缺省處理函數的地址；由于有hook在監聽窗口創建消息，所以注冊的hookProc()會被調用執行，它將classWindow數據結構的WindowProc字段備份到CWnd::m_pfnSuper，再用SetWindowLong()改寫classWindow數據結構的WindowProc字段為::AfxWndProc()的地址。當任何一個message到達時，::AfxWndProc()被調用，至于它的邏輯，聰明的你一定猜到了，先調用Wnd::OnWndMsg()，如果返回值為false，還要調用CWnd::DefWindowProc()，CWnd::m_pfnSuper指向的缺省處理邏輯，也會在CWnd::DefWindowProc()中被調用。
提示，上面其實有多態情況發生。比如你可以在搜一下pWnd->WindowProc(nMsg, wParam, lParam); 另外，OnWndMsg和DefWindowProc都是CWnd類的虛擬函數。
要是覺得不太好理解，最好在VC++里創建一個project實際跟蹤一下，下面是我跟蹤時調用棧映象的截圖。
3. SubClass機制
從圖中看到，SubClass機制以CWnd自身的m_pfnSuper為基礎，和“MFC中Message響應函數的安裝”很象。
4.frame work中的主要相關類
frame work中的主要相關類 就是 message route的候選人，正是它們的OnCmdMsg()共同完成了message route，形成了chain of responsability模式。
5. frame work中的chain of responsability模式
下圖是一個對象樹，注意消息會在縱向和橫向兩個方向傳播。
消息在縱向方向上的傳遞，是在“上溯父類的massge map表”，MFC的message map完全是為了代替虛函數而采取的手段，而和message route無關。
消息在橫向方向上的傳遞，才是message route，才是chain of responsability模式，由多個相關類的OnCmdMsg()共同完成。
三、 總結
從上面的討論不難發現，MFC中用到了不少設計模式，如上面提到的chain of responsability模式、composite模式和“訂閱-發布”模式。上面的討論不僅有助于程序員全面掌握Win32 API和MFC，對architect設計architecture也有很大幫助。