繼續(xù) Qt編寫(xiě)模塊化插件式應(yīng)用程序 （上篇） 的內(nèi)容繼續(xù)介紹，本節(jié)介紹的是Qt編寫(xiě)模塊化插件式應(yīng)用程序 （下篇），我們先來(lái)看內(nèi)容。

2. 編寫(xiě)Animal插件——BilDog和BilPanda項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)在，讓我們來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小插件。BilDog插件很簡(jiǎn)單，只是匯報(bào)下“我是Dog，我正在啃骨頭”；BilPanda也是如此——這里僅僅是測(cè)試而已，實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目中，你可以盡情的發(fā)揮——沒(méi)錯(cuò)，是在遵循IAnimal接口的前提下。

創(chuàng)建BilDog項(xiàng)目，把Bil項(xiàng)目輸出的Bil.h、IAnimal.h和Bil.lib加入到工程。

創(chuàng)建Dog類(lèi)的頭文件Dog.h：

 #ifndef CLASS_DOG_H     
#define CLASS_DOG_H     
#include "IAnimal.h"     
class Dog : public IAnimal     
{     
public:     
    Dog(void);     
    virtual ~Dog(void);     
public:     
    virtual void Eat();     
    virtual void Run();     
    virtual void Sleep();     
};     
#endif // CLASS_DOG_H    
#ifndef CLASS_DOG_H  
#define CLASS_DOG_H  
#include "IAnimal.h"  
class Dog : public IAnimal  
{  
public:  
 Dog(void);  
 virtual ~Dog(void);  
public:  
 virtual void Eat();  
 virtual void Run();  
 virtual void Sleep();  
};  
#endif // CLASS_DOG_H 

創(chuàng)建Dog類(lèi)的實(shí)現(xiàn)文件Dog.cpp：

#include <QtGui/QMessageBox>     
#include "Dog.h"     
Dog::Dog(void)     
{     
}     
Dog::~Dog(void)     
{     
}     
void Dog::Eat()     
{     
    QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog eating ...");     
}     
void Dog::Run()     
{     
    QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog running ...");     
}     
void Dog::Sleep()     
{     
    QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog sleeping ...");     
}    
#include <QtGui/QMessageBox> 
#include "Dog.h"  
Dog::Dog(void)  
{  
}  
Dog::~Dog(void)  
{  
}  
void Dog::Eat()  
{  
 QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog eating ...");  
}  
void Dog::Run()  
{  
 QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog running ...");  
}  
void Dog::Sleep()  
{  
 QMessageBox::information(NULL, "Hello", "Dog sleeping ...");  
} 

調(diào)用QT的QMessageBox::information()函數(shù)彈出一個(gè)信息提示框。

還有一個(gè)非常重要的工作，我們得提供一個(gè)能夠創(chuàng)建（釋放）Animal具體對(duì)象（這里是Dog）的接口，并且把這些函數(shù)導(dǎo)出，讓主程序（Test.exe）能夠解析這個(gè)接口函數(shù)，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Animal對(duì)象，并訪問(wèn)其功能。

新建BilDog.h文件，輸入下面的代碼：

#ifndef BILDOG_H     
#define BILDOG_H     
#include "Dog.h"     
    
// extern "C" 生成的導(dǎo)出符號(hào)沒(méi)有任何修飾，方便主程序找到它     
extern "C"    
{     
    Q_DECL_EXPORT IAnimal * CreateAnimal();     
    Q_DECL_EXPORT void ReleaseAnimal(IAnimal * animal);     
}     
#endif // BILDOG_H    
#ifndef BILDOG_H  
#define BILDOG_H  
#include "Dog.h"  
 
// extern "C" 生成的導(dǎo)出符號(hào)沒(méi)有任何修飾，方便主程序找到它  
extern "C"  
{  
 Q_DECL_EXPORT IAnimal * CreateAnimal();  
 Q_DECL_EXPORT void ReleaseAnimal(IAnimal * animal);  
}  
#endif // BILDOG_H 

這兩個(gè)函數(shù)的工作很簡(jiǎn)單，直接創(chuàng)建和釋放對(duì)象即可。
下面是BilDog.cpp的代碼：

#include "bildog.h"     
IAnimal * CreateAnimal()     
{     
    return new Dog();     
}     
void ReleaseAnimal(IAnimal * animal)     
{     
    delete animal;     
}    
#include "bildog.h"  
 
IAnimal * CreateAnimal()  
{  
 return new Dog();  
}  
void ReleaseAnimal(IAnimal * animal)  
{  
 delete animal;  
} 

至此，一個(gè)Animal插件總算完成了。編譯，生成BilDog項(xiàng)目，輸出BilDog.dll插件文件，以供主程序Test.exe動(dòng)態(tài)調(diào)用。

BilPanda項(xiàng)目和BilDog項(xiàng)目類(lèi)似，在這里就不把代碼貼出來(lái)了。以后開(kāi)發(fā)Animal插件（即使是第三方）的過(guò)程都是如此。

我們不打算輸出該項(xiàng)目的.lib文件和那些頭文件，因?yàn)槲覀兇蛩阕屩鞒绦蛟谶\(yùn)行時(shí)刻根據(jù)需要裝載dll插件和調(diào)用插件的功能，而不是讓主程序項(xiàng)目在編譯時(shí)就指定具體的插件。

3. 編寫(xiě)客戶(hù)程序——Test項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)

Test項(xiàng)目是一個(gè)測(cè)試程序項(xiàng)目，但它的角色是主程序，是能使用Animal插件的客戶(hù)程序。

同樣，這個(gè)項(xiàng)目用到了Bil共享庫(kù)，所以得先把Bil項(xiàng)目的幾個(gè)輸出文件導(dǎo)入到Test項(xiàng)目。

我們假設(shè)Test主程序是一個(gè)對(duì)話框，上面有一個(gè)編輯框和一個(gè)“加載并調(diào)用”按鈕，終端用戶(hù)在編輯框中輸入Animal插件的文件名（比如BilDog，后綴名可省略，Qt會(huì)根據(jù)平臺(tái)判斷該查找.dll還是.so），點(diǎn)擊“加載并調(diào)用”進(jìn)行共享庫(kù)的加載，并調(diào)用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的IAnimal對(duì)象的Eat()函數(shù)（當(dāng)然你可以調(diào)用Run()函數(shù)或Sleep()，這里僅僅是一個(gè)示例）。

下面的函數(shù)將被“加載并調(diào)用”按鈕的觸發(fā)事件調(diào)用：

// ...     
#include <QString>     
#include <QLibrary>     
#include <IAnimal.h>     
    
// ...     
    
// strPluginName為插件的名稱(chēng)，可省略后綴     
void MainDlg::LoadAndAction(QString strPluginName)     
{     
    // 加載插件dll     
    QLibrary lib(strPluginName);     
    if (lib.load())     
    {     
        // 定義插件中的兩個(gè)導(dǎo)出函數(shù)的原型     
        typedef IAnimal* (*CreateAnimalFunction)();     
        typedef void (*ReleaseAnimalFunction)(IAnimal* animal);     
    
        // 解析導(dǎo)出函數(shù)     
        CreateAnimalFunction createAnimal =      
                (CreateAnimalFunction) lib.resolve("CreateAnimal");     
        ReleaseAnimalFunction releaseAnimal =      
                (ReleaseAnimalFunction) lib.resolve("ReleaseAnimal");     
    
        if (createAnimal && releaseAnimal)     
        {     
            // 創(chuàng)建Animal對(duì)象     
            IAnimal * animal = createAnimal();     
            if (animal)     
            {     
                // 使用插件功能     
                animal->Eat();     
                animal->Sleep();     
                // 插件使用完畢，刪除對(duì)象     
                releaseAnimal(animal);     
            }     
        }     
        // 卸載插件     
        lib.unload();     
    }     
}    
// ...  
#include <QString> 
#include <QLibrary> 
#include <IAnimal.h> 
 
// ...  
 
// strPluginName為插件的名稱(chēng)，可省略后綴  
void MainDlg::LoadAndAction(QString strPluginName)  
{  
 // 加載插件dll  
 QLibrary lib(strPluginName);  
 if (lib.load())  
 {  
  // 定義插件中的兩個(gè)導(dǎo)出函數(shù)的原型  
  typedef IAnimal* (*CreateAnimalFunction)();  
  typedef void (*ReleaseAnimalFunction)(IAnimal* animal);  
 
  // 解析導(dǎo)出函數(shù)  
  CreateAnimalFunction createAnimal =   
    (CreateAnimalFunction) lib.resolve("CreateAnimal");  
  ReleaseAnimalFunction releaseAnimal =   
    (ReleaseAnimalFunction) lib.resolve("ReleaseAnimal");  
 
  if (createAnimal && releaseAnimal)  
  {  
   // 創(chuàng)建Animal對(duì)象  
   IAnimal * animal = createAnimal();  
   if (animal)  
   {  
    // 使用插件功能  
    animal->Eat();  
    animal->Sleep();  
    // 插件使用完畢，刪除對(duì)象  
    releaseAnimal(animal);  
   }  
  }  
  // 卸載插件  
  lib.unload();  
 }  
} 

生成Test項(xiàng)目，輸出Test.exe。我們把Test.exe、Bil.dll、BilDog.dll、BilPanda.dll放在同一目錄，雙擊運(yùn)行Test.exe，趕快試下效果吧！注意BilDog.dll或BilPanda.dll依賴(lài)于基礎(chǔ)接口庫(kù)Bil.dll，如果系統(tǒng)找不到Bil.dll，將不能加載BilDog.dll或BilPanda.dll，所以請(qǐng)把它們放在同一目錄。

四、一些遺憾

DLL的愿望是美好的，只要接口一致，用戶(hù)可以任意更換模塊。但如果不注意細(xì)節(jié)，很容易陷入它的泥潭中，這就是傳說(shuō)中的DLL Hell（DLL地獄）！

引起DLL地獄問(wèn)題的主要原因有以下幾點(diǎn)：

1. 版本控制不好（主要是接口的版本）

DLL是共享的，如果某程序更新了一個(gè)共享的DLL，其它同樣依賴(lài)于該DLL的程序就可能不能正常工作了！

2. 二制兼容問(wèn)題（ABI）

即使同一平臺(tái)，不同編譯器（甚至同一編譯器的不同版本）編出來(lái)的共享庫(kù)和程序也可能不能協(xié)同工作。

二制兼容問(wèn)題對(duì)于C++來(lái)說(shuō)尤其嚴(yán)重。C++的標(biāo)準(zhǔn)是源代碼級(jí)別的，標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有對(duì)如何實(shí)現(xiàn)C++作出統(tǒng)一的規(guī)定，所以不同的編譯器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C++采用不同的實(shí)現(xiàn)方式。這些差異主要有：對(duì)象在內(nèi)存中的分配（C++）、構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)（C++）、重載和模板的實(shí)現(xiàn)（C++）、虛函數(shù)表結(jié)構(gòu)（C++）、多重繼承和虛基類(lèi)的實(shí)現(xiàn)（C++）、函數(shù)調(diào)用約定（C）、符號(hào)修飾（C/C++）等。此外，不同的運(yùn)行時(shí)庫(kù)（CRT、STL等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)）也會(huì)引起ABI兼容問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，如果你在編寫(xiě)基于類(lèi)的共享庫(kù)，如果接口（指導(dǎo)出類(lèi)）稍有改變，新的DLL與原程序就可能不協(xié)同工作了。

關(guān)于二進(jìn)制兼容問(wèn)題，大家可以參考KDE官網(wǎng)上的一篇文章《Policies/Binary Compatibility Issues With C++ 》

不過(guò)這些都不是大問(wèn)題，畢竟我們不是編寫(xiě)像Qt一樣的通用庫(kù)。我們引入DLL劃分應(yīng)用程序的模塊，目的是減小系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和后期升級(jí)維護(hù)的難度，同時(shí)方便項(xiàng)目的管理。如果用戶(hù)想自己編寫(xiě)插件模塊，就得使用我們指定的編譯平臺(tái)和類(lèi)接口。所以我們?nèi)阅軓腄LL技術(shù)中得到很大的實(shí)惠。

小結(jié)：關(guān)于Qt編寫(xiě)模塊化插件式應(yīng)用程序 （下篇）的內(nèi)容介紹完了，希望本文對(duì)你有所幫助！