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 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 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 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 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 ] MFC 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 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 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

     AfxGetApp();

     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

AfxGetMainWnd();

AfxGetApp()->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 ();

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();

框架类中

GetActiveDocument(); // 当前活动文当

子框架类( MDI 中)

主框架类中

MDIGetActive ();

GetActiveFrame ();

视图类中

GetParentFrame();

文档模版

文档类中

GetDocTemplate();

应用程序 App

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

CSingleDocTemplate* pDocTemplate;

pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(

              IDR_MAINFRAME,

              RUNTIME_CLASS(CTestDoc),

              RUNTIME_CLASS(CMainFrame),       // main SDI frame window

              RUNTIME_CLASS(CTestView));

       AddDocTemplate(pDocTemplate);

u       MDI

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 MFC AppWizard 生成的文当和视图、框架是不够的,因此我们需要掌握手工进行这种关联。手工进行文当和视图的关联可以有以下两种实现方式:

l         模仿 MFC AppWizard 实现,使用 CDocTemplate 的构造函数:在上面的分

析中我们可以看到通过 CDocTemplate (无论是 SDI 中的 CSingleDocTemplate 还是 MDI 中的 CMultiDocTemplate )的构造函数我们可以获得文档、视图和框架的关联。因此可以通过模拟这种方式进行关联。具体实现方法如下:

1)  创建新的文档、视图和框架类,方法是使用 VC 中的 Insert MFC Class

实现。注意到框架类选择 CMDIChildWnd 作为基类,文档类选择 CDocument 作为基类,而视图类则可以根据需要选择 CView 或其子类( CEditView )等作为基类。

2)  为该框架添加菜单资源,方法是在 VC 资源窗口 Menu 菜单下添加新的菜

单,当然可以通过复制 VC 提供默认菜单进行修改。

3)  App 类的 InitInstance ()中添加如下类似代码:

CMultiDocTemplate* m_pDocTemplate;

m_pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(

              IDR_TESTTYPE,               // 改为你新建的菜单资源 ID

              RUNTIME_CLASS(CTestDoc),   // 改为你新建的文档类

              RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // 改为你新建的框架类

              RUNTIME_CLASS(CTestView));  // 改为你新建的视图类

       AddDocTemplate(m_pDocTemplate);

4)  为了记录这个文档模版,你可以在 App 类中添加一个 CMultiDocTemplate*

类型变量来维持这个文档模版。

l         上面给出了通过 CDocTemplate 的构造函数将文档、视图、和框架关联起来,但

是有时候我们并不想创建一个新的文档模版,我们只是想给同一个数据提供不同的结果显示,或者说是为同一个文档添加一个新的视图,并提供他们之间的一个切换。我在《 VC项目开发之单文档多视图实现 》一文给出了这样的一个实现。还有一种可能就是我们本来不是一个文档视图结构支持的程序,想为视图添加一个文档,更好进行业务逻辑和表示层的一个分离。因此我们给出了第二种视图和文档关联的方法:我们使用 CCreateContext 类进行他们之间的关联,具体实现为:

       m_pAnotherView = new CAnotherView(); //new 一个新的视图,可以改为你新建的视图

   

    // 获取一个已有的文档,可以是你新建的文档

       CDocument* m_pDoc = ((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->GetActiveDocument();

      

// 文档和视图关联

CCreateContext context;

       context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;

 

       // 创建视图

       UINT m_IDFORANOTHERVIEW = AFX_IDW_PANE_FIRST + 1; // 创建视图的 ID 号,你可以自己设置

       CRect rect;

       m_pAnotherView->Create(NULL,NULL,WS_CHILD,rect,m_pMainWnd,m_IDFORANOTHERVIEW,&context);

l         在框架和视图关联的时候进行设置,具体见一下框架和视图关联部分。

2.2 框架和视图的关联

       在第一部分分析我们知道,框架和视图其实都是 windows 窗口,不过框架提供了菜单、标题栏、状态栏等资源,而视图则只是一个矩形区域。 MFC 程序中视图决定大多数时候要依附于一个框架( SDI 中的 MainFrame MDI 中的子框架窗口),可以这样理解,框架相当于一个窗口容器(当然它本身也是一个 windows 窗口),而视图则正好是放置在框架内客户区域的内容。

       框架和视图的关联也可以通过 模仿 MFC AppWizard 实现,使用 CDocTemplate 的构造函数实现,即和 2.1 中文档和视图间的关联方式相同,这里就不再给出,参看上面的详细实现即可。

       同上面的分析,在很多的时候我们并不是需要提供一个新的文档模版,我们只是需要显示一个新的窗口( MDI 程序),例如我们在作 MIS 系统界面管理的时候,经常出现的情况就是用户点击一个菜单选项,即弹出一个处理窗口。而要显示一个新的窗口,我们可以通过我在《 VC 多文档用户界面设计 》一文中给出的方法(通过 CDocTemplate OpenDocumentFile ()方法打开一个文档实现),这样就建立一套的文档、视图和框架的体系。上面已经分析到,我们看到 MFC 的窗口实际上框架和视图的一个结合体,我们并不一定要提供文档、视图、框架的整个体系,我们只需要框架和视图的结合即可实现窗口的显示,这就要经过两个步骤实现:第一步将视图和框架关联,第二步显示框架(也就是一个 windows 窗口的显示)。以下给出框架和视图关联的具体实现:

       CChildFrame* pFrm = new CChildFrame();   // 框架可以是你新建或者定制的框架类

 

       CCreateContext context;

       context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CDemoView);  // 视图可以是你想显示的视图

 

       pFrm->LoadFrame(IDR_TEST2TYPE,WS_CHILD |

WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);  // 菜单资源你可以修改

 

       pFrm->ShowWindow(SW_SHOW);           // 显示窗口

 

       pFrm->InitialUpdateFrame(NULL,true);        // 调用视图的 OnInitialUpdate ()和框架的 ActiveFrame (),你可以在这里设置窗口的标题

       当然你可以在这里添加视图和文档的关联,具体实现是添加以下代码:

context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;   // m_pDoc 就是你要关联到的文档对象

      

3 代码实例

本部分将以一个通用的 MDI 项目界面设计开发为例,将上面的分析附诸实践。

3.1 情景描述

       一个常见界面逻辑为:用户打开一个系统,显示基本的菜单,用于用户的登录、注销和用户管理(当然这也可以通过一个用户登录的对话框实现)。用户正确登录后,显示系统的功能操作界面,当用户点击一个菜单项后(对应一个或者多个业务逻辑),弹出一个处理操作界面(并非对话框)。各个功能操作界面可共存于一个框架内,可以最大化、最小化或者关闭。

3.2 代码实现

       下面就将上面的提到的情景用前面提到的技术,给出详细的实现方案。

       Step 1 :新建一个 MFC 项目,名称为 Demo ,选择不用 Document/View Architecture 支持(第二步去掉默认的复选框即可)。这样系统为你默认生成 5 个类: CDemoApp CMainFrame CChildFrame CAboutDlg CDemoView 。各个类的含义上面已经分析了,不罗嗦。另外系统还提供了两个默认的菜单: IDR_DEMOTYPE IDR_MAINFRAME ,将 IDR_MAINFRAME 的菜单的“文件”改名为“开始”(好像更加专业,不该也没有什么,本来就是 Demo ),然后将这个菜单项的子菜单中改为“登录”、“注销”,并使用默认的子项,并将前两者的 ID 号改为:“ ID_LOGIN ”和“ ID_LOGOUT ”。拷贝( Ctrl + C )粘贴( Ctrl + V ),则得到一个名称为 IDR_MAINFRAME1 的菜单资源,删除原有的 IDR_DEMOTYPE 菜单(注一先保存名称),再将 IDR_MAINFRAME1 的名称改为 IDR_DEMOTYPE 。再为 IDR_DEMOTYPE 添加一个菜单项“功能”,添加两个子菜单项“业务逻辑一”和“业务逻辑二”, ID 号分别为: ID_FUNC_ONE ID_FUNC_TWO

       Step 2 :给 CDemoApp 添加两个变量,保存菜单资源:

HMENU m_hOPMenu;

       HMENU m_hInitMenu;

      

并在 BOOL CDemoApp::InitInstance() 中添加代码:

 

m_hInitMenu = ::LoadMenu(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDR_MAINFRAME));

m_hOPMenu = ::LoadMenu(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDR_DEMOTYPE));

为了显示效果,在 BOOL CDemoApp::InitInstance() 中添加代码:

 

pFrame->SetWindowText(" 武汉大学计算机学院 - 未登录 ");

m_nCmdShow = SW_SHOWMAXIMIZED;

      

pFrame->ShowWindow(m_nCmdShow);  // 系统提供

pFrame->UpdateWindow();

为菜单项“登录”添加响应函数(使用 Class Wizard Class Name 选择 CDemoApp

 

void CDemoApp::OnLogin()

{

       // TODO: Add your command handler code here

       SetMenu(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,m_hOPMenu);

       AfxGetApp()->m_pMainWnd->SetWindowText(" 武汉大学计算机学院 - 已登录 ");

}

同上,为菜单项“注销”添加响应函数:

 

void CDemoApp::OnLogout()

{

       // TODO: Add your command handler code here

       if(((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncOneFrame != NULL)

              ((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncOneFrame->SendMessage(WM_CLOSE);

 

       if(((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncTwoFrame != NULL)

              ((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncTwoFrame->SendMessage(WM_CLOSE);

 

       SetMenu(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,m_hInitMenu);

 

       AfxGetApp()->m_pMainWnd->SetWindowText(" 武汉大学计算机学院 - 未登录 ");

}

这就实现了登录和注销的功能(当然实际中可能还会有一个验证用户权限和合法性的对话框,这里从略),并实现了登录注销时刻用户操作菜单的转变。注意:这里 OnLogout 中前两行代码是在注销的时候要把已经打开的窗口关闭而添加的, m_pFuncOneFrame m_pFuncTwoFrame 的定义和作用请参见后面定义。

Step 3 :添加一个新的子框架类 CDemoFrame ,其基类为 CMDIChildWnd 。添加一个两个新的视图类 CFuncOneView CFuncTwoView 类,前者的基类为 CView ,后者为 CFormView 。当然为了添加 CFuncTwoView 类,需要先 Insert 一个对话框资源,并将 ID 改为 IDD_FUNC_TWO_DLG ,属性 Style 修改为“ child ”(默认为 Popup )。这样在新建 CFuncTwoView 的时候选择该 DialogID IDD_FUNC_TWO_DLG 注意 CDemoFrame 的构造函数改为 public (默认是 protected )。

Step 4 :为 CMainFrame 添加两个成员变量记录各个业务逻辑对应的窗口,在 MainFrm.h 中添加:

CDemoFrame* m_pFuncOneFrame;

CDemoFrame * m_pFuncTwoFrame;

       并在 CMainFrame::CMainFrame() 中初始化:

CMainFrame::CMainFrame()

{

       // TODO: add member initialization code here

       m_pFuncOneFrame = NULL;

       m_pFuncTwoFrame = NULL;

}

       Step 5 :为“业务逻辑一”添加响应函数( CMianFrame 中):

 

void CMainFrame::OnFuncOne()

{

       // TODO: Add your command handler code here

       if (m_pFuncOneFrame != NULL)

       {

              m_pFuncOneFrame->MDIActivate();

 

              return ;

       }

 

m_pFuncOneFrame = new CDemoFrame();

 

       CCreateContext context;

       context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncOneView);

 

       m_pFuncOneFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);

      

       m_pFuncOneFrame->SetWindowText(" 业务逻辑一 ");

       m_pFuncOneFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);

       m_pFuncOneFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);

}

       同上,为“业务逻辑二”添加响应函数:

 

void CMainFrame::OnFuncTwo()

{

       // TODO: Add your command handler code here

       if (m_pFuncTwoFrame != NULL)

       {

              m_pFuncTwoFrame->MDIActivate();

 

              return ;

       }

 

       m_pFuncTwoFrame = new CDemoFrame();

 

       CCreateContext context;

       context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncTwoView);

 

       m_pFuncTwoFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);

      

       m_pFuncTwoFrame->SetWindowText(" 业务逻辑二 ");

       m_pFuncTwoFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);

       m_pFuncTwoFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);

}

       这样,上述的需求情景基本是做到了,但是需要说明的是:

1)  需要在适当的地方加入适当的头文件,就是说在使用类的时候要 include 其实现的头文件。

2)  上面其实是很多的 MIS 管理系统的通用界面操作模版,大家可以在实际的项目开发中作相应的修改(主要是实现相应的业务逻辑等);

3)  这里提供的默认的主框架窗口比较简单(默认),要添加一个背景,请参看笔者的《 VC—主框架窗口绘制背景 》一文添加合适的背景;

4)  上面的例子中,是让其生成不支持 MFC Document/View Architecture ,如果已经有了默认的支持 MFC Document/View Architecture 的程序,请将 App 中模仿上面的实现即可。

5)  上面可以使用 MFC AppWizard 生成的 CChildFrame 类代替 CDemoFrame 类,但是建议新建框架类,业务逻辑一和业务逻辑二可以使用不同的框架类,模仿实现即可。

当然,你肯能需要为视图添加文档以实现业务逻辑和表现层的松耦合,下面就为 CFuncOneView 添加文档视图结构支持。

Step 6 :添加一个文档类 CDemoDoc ,基类为 CDocument 并将 CDemoDoc 的构造函数改为 public (默认为 protected ),为了演示,为 CDemoDoc 添加函数 GetData ():

CString CDemoDoc::GetData()

{

       return "Hello world";

}

Step 7 :为 CFuncOneView 添加函数 GetDocument

CDemoDoc* CFuncOneView::GetDocument()

{

       return (CDemoDoc*)m_pDocument;

}

并修改 OnDraw 函数:

void CFuncOneView::OnDraw(CDC* pDC)

{

       //CDocument* pDoc = GetDocument();

       // TODO: add draw code here

       CDemoDoc* pDoc = GetDocument();

 

       pDC->TextOut(50,50,pDoc->GetData());

}

Step 8 :将 CDemoDoc CFuncTwoView 关联:修改 void CMainFrame::OnFuncOne() 函数为:

 

void CMainFrame::OnFuncOne()

{

       // TODO: Add your command handler code here

       if (m_pFuncOneFrame != NULL)

       {

              m_pFuncOneFrame->MDIActivate();

 

              return ;

       }

 

       m_pFuncOneFrame = new CDemoFrame();

             

       CDemoDoc* m_pDoc = new CDemoDoc();

 

       CCreateContext context;

       context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncOneView);

 

       context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;

 

       m_pFuncOneFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);

      

       m_pFuncOneFrame->SetWindowText(" 业务逻辑一 ");

       m_pFuncOneFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);

       m_pFuncOneFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);

}

至此,就完成了整个过程。需要说明的是:

1)  需要在适当的地方加入适当的头文件,就是说在使用类的时候要 include 其实现的头文件。

2)  如果是已经有了文档视图支持的程序,上面的文档可以使用系统中提供的文档;

上面提供了一个简单通用的界面操作的实现,大家可以参照实现,例如添加更多的视图、实现自己的业务逻辑等。

3 )本文提供了实现的整个代码,请参考。

Posted on 2007-03-27 15:32 艾凡赫 阅读(1578) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: MFC技术

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