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深入分析MFC 文档视图结构一

2012-05-14 10:49 232 查看
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:

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。
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) 。
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 )。
一个文档可以有多个视图,由 Document 中成员变量 CPtrList m_ViewList 维护。
CFrameWnd 拥有一个成员变量 CView* m_pActiveView 指向当前活动的 View 。
CView 中拥有一个成员变量 CDocument* m_pDocument 指向该视图相关的 Document 。
[ 注解 ] : ① 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:
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。
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。
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。
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

① AfxGetMainWnd();
② 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

① MDIGetActive ();
② GetActiveFrame ();

视图类中

GetParentFrame();

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 ):
SDI 中

CSingleDocTemplate* pDocTemplate;
pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(
IDR_MAINFRAME,
RUNTIME_CLASS(CTestDoc),
RUNTIME_CLASS(CMainFrame),// main SDI frame window
RUNTIME_CLASS(CTestView));
AddDocTemplate(pDocTemplate);

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 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:
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 ) 在 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。
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。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。第一种方法的实现方法:
Step 1 :使用 VC 6.0 新建一个 Project ,命名为: MultiView 。除选择单文档属性外,一切使用“默认”方式。于是你可以获得五个类: CMainFrame , CMultiViewApp , CMultiViewDoc ,CMultiViewView ,和 CAboutDlg ;
Step 2 :新建一个新的视图 View ,添加一个新的 MFC Class ( Insert - >New Class ),基类为CView (或者 CView 的派生子类,如 CEditView 等)。类的名字为 CAnotherView ,这就是新的视图;并为 CAnotherView 添加 GetDocument 的实现:

CMultiViewDoc* CAnotherView::GetDocument()
{
return (CMultiViewDoc*)m_pDocument;
}

Step 3 :在 CMultiViewApp 添加成员变量记录这两个视图:

private:
CView* m_pFirstView;
CView* m_pAnotherView;

给程序菜单 IDR_MAINFRAME 添加一个菜单项目“视图”,该菜单项有两个子菜单“视图一”和“视图二”,添加相应函数( void CMultiViewApp :: OnShowFirstview ()和 void CMultiViewApp ::OnShowSecondview ());
Step 4
:创建新的视图:在 BOOL CMultiViewApp :: InitInstance () 中添加代码:

…….
// 创建一个新的视图
CView* m_pActiveView = ((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->GetActiveView();
m_pFirstView = m_pActiveView;
m_pAnotherView = new CAnotherView();

// 文档和视图关联
CDocument* m_pDoc = ((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->GetActiveDocument();

CCreateContext context;
context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;

// 创建视图
UINT m_IDFORANOTHERVIEW = AFX_IDW_PANE_FIRST + 1;
CRect rect;
m_pAnotherView->Create(NULL,NULL,WS_CHILD,rect,m_pMainWnd,
m_IDFORANOTHERVIEW,&context);
……

Step 5 :现在已经创建了视图,并且都和文档关联起来了。现在要作的就是视图间的转换。在void CMultiViewApp :: OnShowFirstview ()中添加实现代码:

void CMultiViewApp::OnShowFirstview()
{
// TODO: Add your command handler code here
UINT temp = ::GetWindowLong(m_pAnotherView->m_hWnd, GWL_ID);
::SetWindowLong(m_pAnotherView->m_hWnd, GWL_ID, ::GetWindowLong(m_pFirstView->m_hWnd, GWL_ID));
::SetWindowLong(m_pFirstView->m_hWnd, GWL_ID, temp);

m_pAnotherView->ShowWindow(SW_HIDE);
m_pFirstView->ShowWindow(SW_SHOW);

((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->SetActiveView(m_pFirstView);

((CFrameWnd*) m_pMainWnd)->RecalcLayout();
m_pFirstView->Invalidate();
}

在 void CMultiViewApp :: OnShowSecondview ()中添加实现代码:

void CMultiViewApp::OnShowSecondview()
{
// TODO: Add your command handler code here
UINT temp = ::GetWindowLong(m_pAnotherView->m_hWnd, GWL_ID);
::SetWindowLong(m_pAnotherView->m_hWnd, GWL_ID, ::GetWindowLong(m_pFirstView->m_hWnd, GWL_ID));
::SetWindowLong(m_pFirstView->m_hWnd, GWL_ID, temp);

m_pFirstView->ShowWindow(SW_HIDE);
m_pAnotherView->ShowWindow(SW_SHOW);

((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->SetActiveView(m_pAnotherView);

((CFrameWnd*) m_pMainWnd)->RecalcLayout();
m_pAnotherView->Invalidate();
}

Step 6 :为了演示,这里将不同的视图给予一个标记,在 CMultiViewView 和 CAnotherView 的OnDraw 方法中分别添加以下代码:

pDC->TextOut(400,300,"First View");
pDC->TextOut(400,320,pDoc->GetTitle());



pDC->TextOut(400,300,"Another View");
pDC->TextOut(400,320,pDoc->GetTitle());

至此就大功告成了,但是实现过程中有 几 点说明:
1) 实现中由于使用到相关的类,因此在必要的地方要 include 相关的头文件,这里省略;CAnotherView 的默认构造函数是 Protected 的,需要将其改为 Public ,或者提供一个产生CAnotherView 对象的方法(因要创建视图对象);
2) 这里给出的是一个示例代码,实际开发中可以通过参考实现获得自己想要实现的具体应用情况(例如视图类的不同、数量不同,更重要的还有业务逻辑的不同实现等);
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);

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 和 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 CDocTemplate 的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。

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