DuiLib 消息机制剖析

时间：2025-01-24 12:57:59

其消息处理架构较为灵活，基本上在消息能过滤到的地方，都给出了扩展接口。

看了DuiLib入门教程后，对消息机制的处理有些模糊，为了屏蔽Esc按键，都花了大半天的时间。究其原因，是因为对DuiLib消息过滤不了解。这篇教程，可能不适合刚刚接触DuiLib没两天的人看。至少你应该看过一些代码，但可能没看懂，那么这篇文章可能会给你指点迷津。

Win32消息路由如下：

  1. 消息产生。
  2. 系统将消息排列到其应该排放的线程消息队列中。
  3. 线程中的消息循环调用GetMessage（or PeekMessage）获取消息。
  4. 传送消息TranslateMessage and DispatchMessage to 窗口过程（Windows procedure）。
  5. 在窗口过程里进行消息处理

我们看到消息经过几个步骤，DuiLib架构可以让你在某些步骤间进行消息过滤。首先，第1、2和3步骤，DuiLib并不关心。DuiLib对消息处理集中在CPaintManagerUI类中。DuiLib在发送窗口过程前后进行了消息过滤。

DuiLib的消息渠，也就是所谓的消息循环在CPaintManagerUI::MessageLoop()或者CWindowWnd::ShowModal()中实现。俩套代码的核心基本一致，以MessageLoop为例：

voidCPaintManagerUI::MessageLoop()
{
    MSGmsg = { 0 };
    while( ::GetMessage(&msg, NULL, 0, 0) ) {
        // CPaintManagerUI::TranslateMessage进行消息过滤
        if( !CPaintManagerUI::TranslateMessage(&msg) ) {
            ::TranslateMessage(&msg);
            try{
            ::DispatchMessage(&msg);
            } catch(...) {
                DUITRACE(_T("EXCEPTION: %s(%d)\n"), __FILET__, __LINE__);
                #ifdef_DEBUG
                throw"CPaintManagerUI::MessageLoop";
                #endif
            }
        }
    }
}
3和4之间，DuiLib调用CPaintManagerUI::TranslateMessage做了过滤，类似MFC的PreTranlateMessage。

想象一下，如果不使用这套消息循环代码，我们如何能做到在消息发送到窗口过程前进行常规过滤（Hook等拦截技术除外）？答案肯定是做不到。因为那段循环代码你是无法控制的。CPaintManagerUI::TranslateMessage将无法被调用，所以，可以看到DuiLib中几乎所有的demo都调用了这俩个消息循环函数。下面是TranslateMessage代码：

boolCPaintManagerUI::TranslateMessage(constLPMSGpMsg)
{
    // Pretranslate Message takes care of system-wide messages, such as
    // tabbing and shortcut key-combos. We'll look for all messages for
    // each window and any child control attached.
    UINTuStyle = GetWindowStyle(pMsg->hwnd);
    UINTuChildRes = uStyle & WS_CHILD;    
    LRESULTlRes = 0;
    if (uChildRes != 0) // 判断子窗口还是父窗口
    {
        HWNDhWndParent = ::GetParent(pMsg->hwnd);
        for( inti = 0; i < m_aPreMessages.GetSize(); i++ )
        {
            CPaintManagerUI* pT = static_cast<CPaintManagerUI*>(m_aPreMessages[i]);        
            HWNDhTempParent = hWndParent;
            while(hTempParent)
            {
                if(pMsg->hwnd == pT->GetPaintWindow() || hTempParent == pT->GetPaintWindow())
                {
                    if (pT->TranslateAccelerator(pMsg))
                        returntrue;
                    // 这里进行消息过滤
                    if( pT->PreMessageHandler(pMsg->message, pMsg->wParam, pMsg->lParam, lRes) )
                        returntrue;
                    returnfalse;
                }
                hTempParent = GetParent(hTempParent);
            }
        }
    }
    else
    {
        for( inti = 0; i < m_aPreMessages.GetSize(); i++ )
        {
            CPaintManagerUI* pT = static_cast<CPaintManagerUI*>(m_aPreMessages[i]);
            if(pMsg->hwnd == pT->GetPaintWindow())            {                if (pT->TranslateAccelerator(pMsg))                    returntrue;                if( pT->PreMessageHandler(pMsg->message, pMsg->wParam, pMsg->lParam, lRes) )                     returntrue;                returnfalse;            }        }    }    returnfalse;}
boolCPaintManagerUI::PreMessageHandler(UINTuMsg, WPARAMwParam, LPARAMlParam, LRESULT& /*lRes*/)
{
    for( inti = 0; i < m_aPreMessageFilters.GetSize(); i++ )
    {
        boolbHandled = false;
        LRESULTlResult = static_cast<IMessageFilterUI*>(m_aPreMessageFilters[i])->MessageHandler(uMsg, wParam, lParam, bHandled); // 这里调用接口 IMessageFilterUI::MessageHandler 来进行消息过滤
        if( bHandled ) {
            returntrue;
        }
}
…… ……
returnfalse;
}
在发送到窗口过程前，有一个过滤接口：IMessageFilterUI，此接口只有一个成员：MessageHandler，我们的窗口类要提前过滤消息，只要实现这个IMessageFilterUI，调用CPaintManagerUI:: AddPreMessageFilter，将我们的窗口类实例指针添加到m_aPreMessageFilters array中。当消息到达窗口过程之前，就会会先调用我们的窗口类的成员函数：MessageHandler。

下面是AddPreMessageFilter代码：

boolCPaintManagerUI::AddPreMessageFilter(IMessageFilterUI* pFilter)
{
    // 将实现好的接口实例，保存到数组 m_aPreMessageFilters 中。
    ASSERT(m_aPreMessageFilters.Find(pFilter)<0);
    returnm_aPreMessageFilters.Add(pFilter);
}
我们从函数CPaintManagerUI::TranslateMessage代码中能够看到，这个过滤是在大循环：

for( inti = 0; i < m_aPreMessages.GetSize(); i++ )

中被调用的。如果m_aPreMessages.GetSize()为0，也就不会调用过滤函数。从代码中追溯其定义：

staticCStdPtrArraym_aPreMessages;    

是个静态变量，MessageLoop，TranslateMessage等也都是静态函数。其值在CPaintManagerUI::Init中被初始化：

voidCPaintManagerUI::Init(HWNDhWnd)
{
    ASSERT(::IsWindow(hWnd));
    // Remember the window context we came from
    m_hWndPaint = hWnd;
    m_hDcPaint = ::GetDC(hWnd);
    // We'll want to filter messages globally too
    m_aPreMessages.Add(this);
}
看来，m_aPreMessages存储的类型为CPaintManagerUI* ,也就说，这个静态成员数组里，存储了当前进程中所有的CPaintManagerUI实例指针，所以，如果有多个CPaintManagerUI实例，也不会存在过滤问题，互不干扰，都能各自过滤。当然m_aPreMessages不止用在消息循环中，也有别的用处。我觉得这个名字起得有点诡异。

然后再说，消息抵达窗口过程后，如何处理。首先，要清楚，窗口过程在哪儿？使用DuiLib开发，我们的窗口类无外呼，继承俩个基类：一个是功能简陋一点的：CWindowWnd，一个是功能健全一点的：WindowImplBase（继承于CWindowWnd）。然后，我们创建窗口先实例化窗口，然后带调用这俩个基类的Create函数，创建窗口，其内部注册了窗口过程：

LRESULTCALLBACKCWindowWnd::__WndProc(HWNDhWnd, UINTuMsg, WPARAMwParam, LPARAMlParam)
{
    CWindowWnd* pThis = NULL;
    if( uMsg == WM_NCCREATE ) {
        LPCREATESTRUCTlpcs = reinterpret_cast<LPCREATESTRUCT>(lParam);
        pThis = static_cast<CWindowWnd*>(lpcs->lpCreateParams);
        pThis->m_hWnd = hWnd;
        ::SetWindowLongPtr(hWnd, GWLP_USERDATA, reinterpret_cast<LPARAM>(pThis));
    }
    else {
        pThis = reinterpret_cast<CWindowWnd*>(::GetWindowLongPtr(hWnd, GWLP_USERDATA));
        if( uMsg == WM_NCDESTROY && pThis != NULL ) {
            LRESULTlRes = ::CallWindowProc(pThis->m_OldWndProc, hWnd, uMsg, wParam, lParam);
            ::SetWindowLongPtr(pThis->m_hWnd, GWLP_USERDATA, 0L);
            if( pThis->m_bSubclassed ) pThis->Unsubclass();
            pThis->m_hWnd = NULL;
            pThis->OnFinalMessage(hWnd);
            returnlRes;
        }
    }
    if( pThis != NULL ) {
        returnpThis->HandleMessage(uMsg, wParam, lParam);
    }
    else {
        return ::DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
}
里面，主要做了一些转换，细节自行研究，最终，他会调用pThis->HandleMessage(uMsg, wParam, lParam);。也即是说，HandleMessage相当于一个窗口过程（虽然它不是，但功能类似）。他是CWindowWnd的虚函数：

virtual LRESULT HandleMessage(UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

所以，如果我们的窗口类实现了HandleMessage，就相当于再次过滤了窗口过程，HandleMessage代码框架如下：

LRESULTHandleMessage(UINTuMsg, WPARAMwParam, LPARAMlParam)
{
if( uMsg == WM_XXX ) {
    … …
        return 0;
    }
    elseif( uMsg == WM_XXX) {
    … …
        return 1;
}
    LRESULTlRes = 0;
if( m_pm.MessageHandler(uMsg, wParam, lParam, lRes) ) //CPaintManagerUI::MessageHandler
returnlRes;
    returnCWindowWnd::HandleMessage(uMsg, wParam, lParam); // 调用父类HandleMessage
}
在注意：CPaintManagerUI::MessageHandler，他们的名称为MessageHandler，而不是HandleMessage。

没有特殊需求，一定要调用此函数，此函数处理了绝大部分常用的消息响应。而且如果你要响应Notify事件，不调用此函数将无法响应，后面会介绍。

好现在我们已经知道，俩个地方可以截获消息：

  1. 实现IMessageFilterUI接口，调用CPaintManagerUI:: AddPreMessageFilter，进行消息发送到窗口过程前的过滤。
  2. 重载HandleMessage函数，当消息发送到窗口过程中时，最先进行过滤。

下面继续看看voidNotify(TNotifyUI& msg)是如何响应的。我们的窗口继承于INotifyUI接口，就必须实现此函数：

classINotifyUI
{
public:
    virtualvoidNotify(TNotifyUI& msg) = 0;
};
上面我说了，在我们的HandleMessage要调用CPaintManagerUI::MessageHandler来进行后续处理。下面是一个代码片段：
boolCPaintManagerUI::MessageHandler(UINTuMsg, WPARAMwParam, LPARAMlParam, LRESULT& lRes)
{
    … …
    TNotifyUI* pMsg = NULL;
    while( pMsg = static_cast<TNotifyUI*>(m_aAsyncNotify.GetAt(0)) ) {
        m_aAsyncNotify.Remove(0);
        if( pMsg->pSender != NULL ) {
            if( pMsg->pSender->OnNotify ) pMsg->pSender->OnNotify(pMsg);
        }
        // 先看这里，其它代码先忽略；我们看到一个转换操作static_cast<INotifyUI*>
        for( intj = 0; j < m_aNotifiers.GetSize(); j++ ) {
            static_cast<INotifyUI*>(m_aNotifiers[j])->Notify(*pMsg);
        }
        deletepMsg;
    }
    
    // Cycle through listeners
    for( inti = 0; i < m_aMessageFilters.GetSize(); i++ )
    {
        boolbHandled = false;
        LRESULTlResult = static_cast<IMessageFilterUI*>(m_aMessageFilters[i])->MessageHandler(uMsg, wParam, lParam, bHandled);
        if( bHandled ) {
            lRes = lResult;
            returntrue;
        }
}
… …
}
定义为CStdPtrArraym_aNotifiers;数组，目前还看不出其指向的实际类型。看看，什么时候给该数组添加成员：
boolCPaintManagerUI::AddNotifier(INotifyUI* pNotifier){    ASSERT(m_aNotifiers.Find(pNotifier)<0);    returnm_aNotifiers.Add(pNotifier);}不错，正是AddNotifier，类型也有了：INotifyUI。所以，入门教程里会在响应WM_CREATE消息的时候，调用AddNotifier（this），将自身加入数组中，然后在CPaintManagerUI::MessageHandler就能枚举调用。由于AddNotifer的参数为INotifyUI*，所以，我们要实现此接口。

所以，当HandleMessage函数被调用后，紧接着会调用我们的Notify函数。如果你没有对消息过滤的特殊需求，实现INotifyUI即可，在Notify函数中处理消息响应。

上面的Notify调用，是响应系统产生的消息。程序本身也能手动产生，其函数为：

voidCPaintManagerUI::SendNotify(TNotifyUI& Msg, boolbAsync/*= false*/)

DuiLib将发送的Notify消息分为了同步和异步消息。同步就是立即调用，异步就是先放到队列中，下次再处理。（类似PostMessage）。

voidCPaintManagerUI::SendNotify(TNotifyUI& Msg, boolbAsync/*= false*/)
{
    … …
    if( !bAsync ) {
        // Send to all listeners
        // 同步调用OnNotify，注意不是Notify
        if( Msg.pSender != NULL ) {
            if( Msg.pSender->OnNotify ) Msg.pSender->OnNotify(&Msg);
        }
        // 还会再次通知所有注册了INotifyUI的窗口。
        for( inti = 0; i < m_aNotifiers.GetSize(); i++ ) {
            static_cast<INotifyUI*>(m_aNotifiers[i])->Notify(Msg);
        }
    }
else {
        // 异步调用，添加到m_aAsyncNotify array中
        TNotifyUI *pMsg = newTNotifyUI;
        pMsg->pSender = Msg.pSender;
        pMsg->sType = Msg.sType;
        pMsg->wParam = Msg.wParam;
        pMsg->lParam = Msg.lParam;
        pMsg->ptMouse = Msg.ptMouse;
        pMsg->dwTimestamp = Msg.dwTimestamp;
        m_aAsyncNotify.Add(pMsg);
    }
}
我们CPaintManagerUI::MessageHandler在开始处发现一些代码：

TNotifyUI* pMsg = NULL;
while( pMsg = static_cast<TNotifyUI*>(m_aAsyncNotify.GetAt(0)) ) {
    m_aAsyncNotify.Remove(0);
    if( pMsg->pSender != NULL ) {
        if( pMsg->pSender->OnNotify ) pMsg->pSender->OnNotify(pMsg);
}
可以看到MessageHandler首先从异步队列中一个消息并调用OnNotify。OnNotify和上面的Notify不一样哦。

OnNotify是响应消息的另外一种方式。它的定义为：

CEventSourceOnNotify;

属于CControlUI类。重载了一些运算符，如 operator（）；要让控件响应手动发送（SendNotify）的消息，就要给控件的OnNotify，添加消息代理。在DuiLib的TestApp1中的OnPrepare函数里，有：

CSliderUI* pSilder = static_cast<CSliderUI*>(m_pm.FindControl(_T("alpha_controlor")));
if( pSilder ) pSilder->OnNotify += MakeDelegate(this, &CFrameWindowWnd::OnAlphaChanged);
至于消息代码的代码，我就不展示了，这里简单说明，就是将类成员函数，作为回调函数，加入到OnNotify中，然后调用pMsg->pSender->OnNotify(pMsg)的时候，循环调用所有的类函数，实现通知的效果。

这段代理代码处理的很巧妙，结婚多态和模板，能将任何类成员函数作为回调函数。

查阅CSliderUI代码，发现他在自身的DoEvent函数内调用了诸如：

m_pManager->SendNotify(this, DUI_MSGTYPE_VALUECHANGED);

类似的代码，调用它，我们就会得到通知。

现在，又多了两种消息处理的方式：

  1. 实现INotifyUI，调用CPaintManagerUI::AddNotifier，将自身加入Notifier队列。
  2. 添加消息代理（其实就是将成员函数最为回到函数加入），MakeDelegate(this, &CFrameWindowWnd::OnAlphaChanged);，当程序某个地方调用了CPaintManagerUI::SendNotify，并且Msg.pSender正好是this，我们的类成员回调函数将被调用。

搜寻CPaintManagerUI代码，我们发现还有一些消息过滤再里面：

boolCPaintManagerUI::AddMessageFilter(IMessageFilterUI* pFilter)
{
    ASSERT(m_aMessageFilters.Find(pFilter)<0);
    returnm_aMessageFilters.Add(pFilter);
}
m_aMessageFilters也是IMessageFilterUI array，和m_aPreMessageFilters类似。

上面我们介绍的是CPaintManagerUI::AddPreMessageFilter，那这个又是在哪儿做的过滤？

还是CPaintManagerUI::MessageHandler中：

……
    // Cycle through listeners
    for( inti = 0; i < m_aMessageFilters.GetSize(); i++ )
    {
        boolbHandled = false;
        LRESULTlResult = static_cast<IMessageFilterUI*>(m_aMessageFilters[i])->MessageHandler(uMsg, wParam, lParam, bHandled);
        if( bHandled ) {
            lRes = lResult;
            returntrue;
        }
}
… …
这个片段是在，异步OnNotify和Nofity消息响应，被调用后。才被调用的，优先级也就是最低。但它始终会被调用，因为异步OnNotify和Nofity消息响应没有返回值，不会因为消息已经被处理，而直接退出。DuiLib再次给用户一个处理消息的机会。用户可以选择将bHandled设置为True，从而终止消息继续传递。我觉得，这个通常是为了弥补OnNotify和Nofity没有返回值的问题，在m_aMessageFilters做集中处理。

处理完所有的消息响应后，如果消息没有被截断，CPaintManagerUI::MessageHandler继续处理大多数默认的消息，它会处理在其管理范围中的所有控件的大多数消息和事件等。

总结，DuiLib消息响应方式：

  1. 实现IMessageFilterUI接口，调用CPaintManagerUI:: AddPreMessageFilter，进行消息发送到窗口过程前的过滤。
  2. 重载HandleMessage函数，当消息发送到窗口过程中时，最先进行过滤。
  3. 实现INotifyUI，调用CPaintManagerUI::AddNotifier，将自身加入Notifier队列。
  4. 添加消息代理（其实就是将成员函数最为回到函数加入），MakeDelegate(this, &CFrameWindowWnd::OnAlphaChanged);，当程序某个地方调用了CPaintManagerUI::SendNotify，并且Msg.pSender正好是this，我们的类成员回调函数将被调用。

话说DuiLib做界面，真是太方便了。我花了三天时间，从零开始学习，搞出了一个软键盘，发现逻辑上的代码量大大简化了。同样用MFC写，我的同事花了一周的时间，来调整布局和代码逻辑，里面写死了一堆要定位的坐标相关的值，如读天书一般，而且还很丑陋，再看看DuiLib做的软键盘，完全没有可比性。不过DuiLib的工具类如CDuiString等，会有一些bug。还是得继续完善。

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