??? 摘 要： 提出一種基于CAR構(gòu)件的用戶自定義事件" title="用戶自定義事件">用戶自定義事件機(jī)制。該機(jī)制是一種適用于嵌入式系統(tǒng)的,、用戶自定義的,、實現(xiàn)客戶與構(gòu)件間交互通信的計算機(jī)運行環(huán)境的事件管理機(jī)制及裝置,。該機(jī)制可自動生成構(gòu)件，生成構(gòu)件具有升級獨立性,、構(gòu)件互操作的簡單快速性,、接口重用性,、構(gòu)件本地／遠(yuǎn)程透明化、編程語言無關(guān)性等特性,。該機(jī)制屏蔽了客戶程序調(diào)用構(gòu)件對象過程中繁瑣的細(xì)節(jié),，大大簡化了客戶程序的實現(xiàn)。
?? ?關(guān)鍵詞： CAR構(gòu)件? 用戶自定義事件? 回調(diào)
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??? 現(xiàn)有的構(gòu)件技術(shù)中客戶與構(gòu)件之間的通信過程多為單向,；客戶創(chuàng)建構(gòu)件對象,，然后客戶調(diào)用對象所提供的接口函數(shù)，在這樣的交互過程中,，客戶總是主動的,，而構(gòu)件對象則處于被動狀態(tài)。對于一個全面的交互過程,，這樣的單向通信往往不能滿足實際需要,。
??? 微軟提供的可連接對象技術(shù)可實現(xiàn)構(gòu)件對客戶的調(diào)用。但該技術(shù)需要用戶去實現(xiàn)客戶程序與構(gòu)件對象的連接,、事件的激發(fā),、接收器的編寫等；而且只能以接口為單位注冊,，即不能為接口中每個成員函數(shù)分別注冊,。另外，Windows應(yīng)用程序" title="應(yīng)用程序">應(yīng)用程序都必須有一個消息循環(huán)以處理消息隊列中Windows發(fā)送過來的消息,。這樣每個應(yīng)用程序都有一個等待消息的線程,，當(dāng)同時運行的程序較多時，占用系統(tǒng)資源比較大,。
??? COM技術(shù)主要解決的問題：不同來源的構(gòu)件實現(xiàn)互操作,，構(gòu)件升級不影響其他構(gòu)件、獨立于編程語言,，構(gòu)件在進(jìn)程內(nèi),、跨進(jìn)程甚至跨網(wǎng)絡(luò)運行的透明度。但調(diào)用COM構(gòu)件對象的過程相當(dāng)繁瑣,，不易操作,。
??? 本文提出一種基于CAR構(gòu)件的用戶自定義事件機(jī)制， 該機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件端和客戶端" title="客戶端">客戶端的交互操作,，跨平臺的構(gòu)件開發(fā),、運行環(huán)境和構(gòu)件庫；其通過在操作系統(tǒng)上自動生成中間件(代理構(gòu)件),，提供構(gòu)件定位,、調(diào)用、管理、中間件啟動生成,、構(gòu)件通信的進(jìn)程內(nèi),、跨進(jìn)程、跨網(wǎng)功能,；并保證軟件互操作性,、版本升級獨立性，具有運行環(huán)境透明性,、軟件協(xié)同開發(fā),、軟件容錯、可靠性,、軟件復(fù)用,、軟件升級的能力；具有構(gòu)件升級的獨立性,、簡單快速的構(gòu)件互操作,、接口重用、本地／遠(yuǎn)程透明性,、編程語言無關(guān)性的特性,。該機(jī)制還可自動實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)接口類封裝層，屏蔽調(diào)用COM構(gòu)件對象過程的繁瑣細(xì)節(jié),，從而簡化客戶程序的實現(xiàn),。
??? 基于CAR構(gòu)件的用戶自定義事件機(jī)制，其技術(shù)實現(xiàn)包括設(shè)置事件管理方(EventManager),、事件發(fā)送方(EventDispatcher)兩個方面,，兩者通過接口建立關(guān)聯(lián),，其具體實施過程如圖1所示,。該機(jī)制包括事件管理方——客戶端以及事件發(fā)送方——構(gòu)件端。其中連接點對象記錄了包含已注冊事件處理函數(shù)指針" title="函數(shù)指針">函數(shù)指針的接收器的接口指針,。其實施過程包括：(1)注冊事件時保存IDispatch接口指針到連接點對象中,；(2)注冊事件時把標(biāo)識該連接的dwCookie保存到EventHandler中；(3)激發(fā)事件時,，利用所保存的IDispatch接口指針調(diào)用其Invoke方法,；(4)利用EventHandler所保存的dwCookie注銷事件。
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??? 事件發(fā)送方組織不同參數(shù)構(gòu)成可連接對象事件,，可連接對象事件具有接口,，用戶自定義事件函數(shù)接口注冊。具體地,，事件發(fā)送方在可連接對象事件內(nèi)設(shè)置事件標(biāo)識,，事件管理方創(chuàng)建接收器，將事件函數(shù)指針打包設(shè)置在事件管理方的接收器內(nèi)。接收器具有接口,，通過注冊與可連接對象端連接,，把可連接對象接口指針寫入對應(yīng)的接收器內(nèi)，并把包含事件處理函數(shù)指針的接收器所提供的接口指針設(shè)置在對應(yīng)的可連接對象內(nèi),。在條件符合時,，事件發(fā)送方激發(fā)事件，通過接收器接口,，事件管理方回調(diào)" title="回調(diào)">回調(diào)函數(shù),，并解包，執(zhí)行程序,。事件管理方的接收器通過接口尋找事件標(biāo)識,，獲得該事件連接點對象的連接接口指針。其中事件處理函數(shù)參數(shù)中的第一個參數(shù)包括該事件接口的類的智能指針,，用于標(biāo)識事件的發(fā)送者,；第二個及其后的參數(shù)與構(gòu)件定義中的事件參數(shù)定義相同。接口包括普通接口和事件接口,。其中普通接口為入接口,，用于向客戶端提供服務(wù)；事件接口為出接口,，用于事件發(fā)生時回調(diào)客戶端所注冊的事件處理函數(shù),。對象通過事件接口與客戶進(jìn)行通信，而每一個接口有惟一的標(biāo)識符,，構(gòu)件若需添加新的功能,，必須先定義新的接口描述。當(dāng)激發(fā)事件時,，系統(tǒng)將按照處理函數(shù)的注冊順序調(diào)用各個事件處理函數(shù),。
??? 另外，對于已注冊事件,，在不需要該事件時可進(jìn)行注銷事件處理,，取消該可連接對象事件對應(yīng)的事件處理函數(shù)的連接。具體為可連接對象內(nèi)取消接收器接口指針,，接收器對象被刪除（它所保存的事件處理函數(shù)指針和可連接對象指針也就沒了）,。
??? 為實現(xiàn)一對多或多對一的情況，事件發(fā)送方內(nèi)設(shè)置一個以上可連接對象事件,，每個事件對應(yīng)一個可連接對象,；事件管理方內(nèi)可創(chuàng)建一個以上接收器。
??? 為將同一個事件處理函數(shù)注冊到不同對象的事件中,，事件管理方接收器可與一個以上的可連接對象建立關(guān)系,；事件發(fā)送方可連接對象可與一個以上事件管理方接收器建立關(guān)系。可將同一個事件對應(yīng)的多個事件處理函數(shù)注冊,，也就是一個事件可對應(yīng)多個事件處理函數(shù),，用于分別執(zhí)行同一事件的不同注冊請求。
??? 為更好地管理可連接對象狀態(tài),，可連接對象設(shè)置有重載處理,，用于作為可連接對象處于可調(diào)用狀態(tài)的“開或關(guān)”，管理可連接對象是否能夠被調(diào)用,。
??? 在事件管理方第一次注冊某可連接對象時,，調(diào)用重載處理，也就是將可連接對象的調(diào)用狀態(tài)設(shè)置為“開”,；在事件管理方最后一次注銷可連接對象時,，調(diào)用重載處理，將可連接對象的調(diào)用狀態(tài)設(shè)置為“關(guān)”,；沒有重載處理時,，執(zhí)行空操作。其中,，可連接對象設(shè)置連接計數(shù)器,，用于統(tǒng)計該可連接對象所建立連接的數(shù)量，每注冊一次,，計數(shù)器加1,；注銷一次，計數(shù)器減1,。當(dāng)計數(shù)器數(shù)量為零時,，調(diào)用重載處理，將可連接對象的調(diào)用狀態(tài)設(shè)置為“關(guān)”,。
??? 事件發(fā)送方內(nèi)設(shè)有接口指針容器,，用于存儲可連接對象事件的描述信息以及接口指針。事件管理方內(nèi)的接收器注冊時,，通過接口指針容器尋找所需要的可連接對象事件,。這樣具體的尋找方式為枚舉方式,，逐一尋找事件標(biāo)識,，再連接指針將具體事件對應(yīng)的事件標(biāo)識傳入，獲得該事件連接點對象的連接接口指針,。
??? 事件管理方設(shè)有與應(yīng)用程序連接的管理接口,，用于接收應(yīng)用程序的調(diào)用，應(yīng)用程序通過該接口把事件處理函數(shù)的指針傳入事件管理方,，事件管理方再去注冊該事件處理函數(shù),。因為事件管理方的注冊、回調(diào)等代碼是自動生成的，所以需要這個接口與應(yīng)用程序交互,。
??? 事件發(fā)送方分發(fā)事件,，事件管理方實現(xiàn)事件處理函數(shù)指針的保存、與原對象端的連接,、回調(diào)函數(shù)的過程,，兩者通過接口建立通信。其中建立通信應(yīng)包括用戶自定義的接口注冊,，具體步驟如圖2所示,；根據(jù)注冊信息進(jìn)行事件激發(fā)的步驟，具體步驟如圖3所示,；用于注銷事件處理函數(shù)的注銷步驟,，具體步驟如圖4所示。
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??? 如圖2所示,，機(jī)制的客戶注冊事件處理函數(shù)將完成以下操作：
??? 步驟1：獲得事件管理方接口指針,；
??? 步驟2：通過事件管理方接口創(chuàng)建接收器對象(EventHandler)，保存事件處理函數(shù)的指針到該對象中,；
??? 步驟3：利用源對象提供的連接點容器接口中的尋找連接指針函數(shù),，找到與該事件對應(yīng)的連接點對象；
??? 步驟4：通過連接點對象提供的連接點指針接口中的Advise函數(shù),，把事件接收器提供的管理方接口注冊到源對象端,；
??? 步驟5：注冊時獲得標(biāo)識該連接的dwCookie，保存到接收器對象中,。
??? 如圖3所示,，構(gòu)件激發(fā)事件將完成以下操作：
??? 步驟1：枚舉與該事件對應(yīng)的連接點對象中的每個連接；
??? 步驟2：把事件的參數(shù)打包,，并對每個連接調(diào)用其IDispatch接口中的Invoke函數(shù),，以激發(fā)事件；
??? 步驟3：接收器對象把傳過來的Invoke的參數(shù)解包,，并通過其保存的函數(shù)指針調(diào)用事件處理函數(shù),。
??? 如圖4所示，客戶注銷事件處理函數(shù)將完成以下操作：
??? 步驟1：通過事件處理函數(shù)的指針和事件的EID(Event ID 事件標(biāo)識)找到對應(yīng)的接收器對象,；
??? 步驟2：獲得接收器對象保存的標(biāo)識該連接的dwCookie,；
??? 步驟3：利用源對象提供的IConnectionPointContainer接口中的FindConnectionPoint函數(shù)，找到與該事件對應(yīng)的連接點對象,；
??? 步驟4：通過連接點對象提供的IConnectionPoint接口中的Unadvise函數(shù),，傳入dwCookie作參數(shù)，注銷事件處理器提供的IDispatch接口,；
??? 步驟5：釋放接收器對象,。
??? 基于CAR構(gòu)件的用戶自定義事件機(jī)制實現(xiàn)了跨平臺的構(gòu)件開發(fā)和運行環(huán)境,，該機(jī)制安全可靠，容錯性好,，并且小型高效,。
該機(jī)制可運用于嵌入式操作系統(tǒng)圖形系統(tǒng)，操作系統(tǒng)只在有事件發(fā)生時回調(diào)用戶程序的事件處理函數(shù),，不需要消息循環(huán),。用戶進(jìn)程可以沒有線程，操作系統(tǒng)在有事件發(fā)生時,，再啟動線程執(zhí)行事件處理函數(shù),，從而大大提高了操作系統(tǒng)的效率。Elastos的圖形系統(tǒng)即采用該機(jī)制,。
??? 該機(jī)制還可用于嵌入式系統(tǒng)的驅(qū)動程序,。用戶程序或操作系統(tǒng)把事件處理函數(shù)注冊到用事件機(jī)制編寫的設(shè)備驅(qū)動程序構(gòu)件中。當(dāng)有硬件中斷時,，驅(qū)動程序直接回調(diào)用戶程序或操作系統(tǒng)的事件處理函數(shù),。這樣就可以省去用線程定期查詢設(shè)備狀態(tài)的資源，也使程序編寫變得更簡單,。
參考文獻(xiàn)
[1] Koretide．Elastos2.0Manual.http://www.koretide.com.cn/download/download.php?id=2,，2006.
[2] PAN A.COM′s Principle and COM′s Application.The?Tsinghua Press，1999.
[3] ROGERSON D.Inside COM：Microsoft′s Component Object?Model.Microsoft Press,，1999.
[4] ECKEL B.Thinking in C++(Second Edition).Prentice Hall,，2002.
[5] Koretide.CAR′s Manual[M]，2006.
[6] Koretide.Website[EB/OL].http：//www.koretide.com.cn
[7] 陳榕,，劉藝平.技術(shù)報告：基于構(gòu)件,、中間件的因特網(wǎng)操作系統(tǒng)及跨操作系統(tǒng)的構(gòu)件、中間件運行平臺(863課題技術(shù)鑒定文件),，2003.