Qt編寫模塊化插件式應用程序 （下篇）
繼續 Qt編寫模塊化插件式應用程序 （上篇） 的內容繼續介紹，本節介紹的是Qt編寫模塊化插件式應用程序 （下篇），我們先來看內容。
2. 編寫Animal插件——BilDog和BilPanda項目的實現
現在，讓我們來實現兩個小插件。BilDog插件很簡單，只是匯報下“我是Dog，我正在啃骨頭”；BilPanda也是如此——這里僅僅是測試而已，實現的項目中，你可以盡情的發揮——沒錯，是在遵循IAnimal接口的前提下。
創建BilDog項目，把Bil項目輸出的Bil.h、IAnimal.h和Bil.lib加入到工程。
創建Dog類的頭文件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
創建Dog類的實現文件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 ...");
- }
調用QT的QMessageBox::information()函數彈出一個信息提示框。
還有一個非常重要的工作，我們得提供一個能夠創建（釋放）Animal具體對象（這里是Dog）的接口，并且把這些函數導出，讓主程序（Test.exe）能夠解析這個接口函數，動態創建Animal對象，并訪問其功能。
新建BilDog.h文件，輸入下面的代碼：
- #ifndef BILDOG_H
- #define BILDOG_H
- #include "Dog.h"
- // extern "C" 生成的導出符號沒有任何修飾，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" 生成的導出符號沒有任何修飾，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
這兩個函數的工作很簡單，直接創建和釋放對象即可。
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Animal插件總算完成了。編譯，生成BilDog項目，輸出BilDog.dll插件文件，以供主程序Test.exe動態調用。
BilPanda項目和BilDog項目類似，在這里就不把代碼貼出來了。以后開發Animal插件（即使是第三方）的過程都是如此。
我們不打算輸出該項目的.lib文件和那些頭文件，因為我們打算讓主程序在運行時刻根據需要裝載dll插件和調用插件的功能，而不是讓主程序項目在編譯時就指定具體的插件。
3. 編寫客戶程序——Test項目的實現
Test項目是一個測試程序項目，但它的角色是主程序，是能使用Animal插件的客戶程序。
同樣，這個項目用到了Bil共享庫，所以得先把Bil項目的幾個輸出文件導入到Test項目。
我們假設Test主程序是一個對話框，上面有一個編輯框和一個“加載并調用”按鈕，終端用戶在編輯框中輸入Animal插件的文件名（比如BilDog，后綴名可省略，Qt會根據平臺判斷該查找.dll還是.so），點擊“加載并調用”進行共享庫的加載，并調用動態創建的IAnimal對象的Eat()函數（當然你可以調用Run()函數或Sleep()，這里僅僅是一個示例）。
下面的函數將被“加載并調用”按鈕的觸發事件調用：
- // ...
- #include <QString>
- #include <QLibrary>
- #include <IAnimal.h>
- // ...
- // strPluginName為插件的名稱，可省略后綴
- void MainDlg::LoadAndAction(QString strPluginName)
- {
- // 加載插件dll
- QLibrary lib(strPluginName);
- if (lib.load())
- {
- // 定義插件中的兩個導出函數的原型
- typedef IAnimal* (*CreateAnimalFunction)();
- typedef void (*ReleaseAnimalFunction)(IAnimal* animal);
- // 解析導出函數
- CreateAnimalFunction createAnimal =
- (CreateAnimalFunction) lib.resolve("CreateAnimal");
- ReleaseAnimalFunction releaseAnimal =
- (ReleaseAnimalFunction) lib.resolve("ReleaseAnimal");
- if (createAnimal && releaseAnimal)
- {
- // 創建Animal對象
- IAnimal * animal = createAnimal();
- if (animal)
- {
- // 使用插件功能
- animal->Eat();
- animal->Sleep();
- // 插件使用完畢，刪除對象
- releaseAnimal(animal);
- }
- }
- // 卸載插件
- lib.unload();
- }
- }
- // ...
- #include <QString>
- #include <QLibrary>
- #include <IAnimal.h>
- // ...
- // strPluginName為插件的名稱，可省略后綴
- void MainDlg::LoadAndAction(QString strPluginName)
- {
- // 加載插件dll
- QLibrary lib(strPluginName);
- if (lib.load())
- {
- // 定義插件中的兩個導出函數的原型
- typedef IAnimal* (*CreateAnimalFunction)();
- typedef void (*ReleaseAnimalFunction)(IAnimal* animal);
- // 解析導出函數
- CreateAnimalFunction createAnimal =
- (CreateAnimalFunction) lib.resolve("CreateAnimal");
- ReleaseAnimalFunction releaseAnimal =
- (ReleaseAnimalFunction) lib.resolve("ReleaseAnimal");
- if (createAnimal && releaseAnimal)
- {
- // 創建Animal對象
- IAnimal * animal = createAnimal();
- if (animal)
- {
- // 使用插件功能
- animal->Eat();
- animal->Sleep();
- // 插件使用完畢，刪除對象
- releaseAnimal(animal);
- }
- }
- // 卸載插件
- lib.unload();
- }
- }
生成Test項目，輸出Test.exe。我們把Test.exe、Bil.dll、BilDog.dll、BilPanda.dll放在同一目錄，雙擊運行Test.exe，趕快試下效果吧！注意BilDog.dll或BilPanda.dll依賴于基礎接口庫Bil.dll，如果系統找不到Bil.dll，將不能加載BilDog.dll或BilPanda.dll，所以請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，用戶可以任意更換模塊。但如果不注意細節，很容易陷入它的泥潭中，這就是傳說中的DLL Hell（DLL地獄）！
引起DLL地獄問題的主要原因有以下幾點：
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共享的DLL，其它同樣依賴于該DLL的程序就可能不能正常工作了！
2. 二制兼容問題（ABI）
即使同一平臺，不同編譯器（甚至同一編譯器的不同版本）編出來的共享庫和程序也可能不能協同工作。
二制兼容問題對于C++來說尤其嚴重。C++的標準是源代碼級別的，標準中并沒有對如何實現C++作出統一的規定，所以不同的編譯器，對標準C++采用不同的實現方式。這些差異主要有：對象在內存中的分配（C++）、構造和析構函數的實現（C++）、重載和模板的實現（C++）、虛函數表結構（C++）、多重繼承和虛基類的實現（C++）、函數調用約定（C）、符號修飾（C/C++）等。此外，不同的運行時庫（CRT、STL等標準庫）也會引起ABI兼容問題。可以說，如果你在編寫基于類的共享庫，如果接口（指導出類）稍有改變，新的DLL與原程序就可能不協同工作了。
關于二進制兼容問題，大家可以參考KDE官網上的一篇文章《Policies/Binary Compatibility Issues With C++ 》
不過這些都不是大問題，畢竟我們不是編寫像Qt一樣的通用庫。我們引入DLL劃分應用程序的模塊，目的是減小系統開發和后期升級維護的難度，同時方便項目的管理。如果用戶想自己編寫插件模塊，就得使用我們指定的編譯平臺和類接口。所以我們仍能從DLL技術中得到很大的實惠。
小結：關于Qt編寫模塊化插件式應用程序 （下篇）的內容介紹完了，希望本文對你有所幫助！
