MFC六大關鍵技術(第四部分)——永久保存（串行化）

MFC?六大關鍵技術?(?第四部分?)?——永久保存（串行化）

先用一句話來說明永久保存的重要：弄懂它以后，你就越來越像個程序員了！

如果我們的程序不需要永久保存，那幾乎可以肯定是一個小玩兒。那怕我們的記事本、畫圖等小程序，也需要保存才有真正的意義。

對于?MFC?的很多地方我不甚滿意，總覺得它喜歡拿一組低能而神秘的宏來故弄玄虛，但對于它的連續存儲（?serialize?）機制，卻是我十分鐘愛的地方。在此，可讓大家感受到面向對象的幸福。

MFC?的連續存儲（?serialize?）機制俗稱串行化。“在你的程序中盡管有著各種各樣的數據，?serialize?機制會象流水一樣按順序存儲到單一的文件中，而又能按順序地取出，變成各種不同的對象數據。”不知我在說上面這一句話的時候，大家有什么反應，可能很多朋友直覺是一件很簡單的事情，只是說了一個“爽”字就沒有下文了。

要 實現象流水一樣存儲其實是一個很大的難題。試想，在我們的程序里有各式各樣的對象數據。如畫圖程序中，里面設計了點類，矩形類，圓形類等等，它們的繪圖方 式及對數據的處理各不相同，用它們實現了成百上千的對象之后，如何存儲起來？不想由可，一想頭都大了：我們要在程序中設計函數?store()?，在我們單擊“文件?/?保存”時能把各對象往里存儲。那么這個?store()?函數要神通廣大，它能清楚地知道我們設計的是什么樣的類，產生什么樣的對象。大家可能并不覺得這是一件很困難的事情，程序有能力知道我們的類的樣子，對象也不過是一塊初始化了存儲區域罷了。就把一大堆對象“轉換”成磁盤文件就行了。

即使上面的存儲能成立，但當我們單擊“文件?/?打開”時，程序當然不能預測用戶想打開哪個文件，并且當打開文件的時候，要根據你那一大堆垃圾數據?new?出數百個對象，還原為你原來存儲時的樣子，你又該怎么做呢？

試 想，要是我們有一個能容納各種不同對象的容器，這樣，用戶用我們的應用程序打開一個磁盤文件時，就可以把文件的內容讀進我們程序的容器中。把磁盤文件讀進 內存，然后識別它“是什么對象”是一件很難的事情。首先，保存過程不像電影的膠片，把景物直接映射進去，然后，看一下膠片就知道那是什么內容。可能有朋友 說它象錄像磁帶，拿著錄像帶我們看不出里面變化的磁場信號，但經過錄像機就能把它還原出來。

其實不是這樣的，比如保存一個矩形，程序并不是把矩形本身按點陣存儲到磁盤中，因為我們繪制矩形的整個過程只不過是調用一個?GDI?函數罷了。它保存只是坐標值、線寬和某些標記等。程序面對“?00 FF?”這樣的東西，當然不知道它是一個圓或是一個字符！

拿 剛才錄像帶的例子，我們之所以能最后放映出來，前提我們知道這對象是“錄像帶”，即確定了它是什么類對象。如果我們事先只知道它“里面保存有東西，但不知 道它是什么類型的東西”，這就導致我們無法把它讀出來。拿錄像帶到錄音機去放，對錄音機來說，那完全是垃圾數據。即是說，要了解永久保存，要對動態創建有 深刻的認識。

現在大家可以知道困難的根源了吧。我們在寫程序的時候，會不斷創造新的類，構造新的對象。這些對象，當然是舊的類對象（如?MyDocument?）從未見過的。那么，我們如何才能使文檔對象可以保存自己新對象呢，又能動態創建自己新的類對象呢？

許多朋友在這個時候想起了?CObject?這個類，也想到了虛函數的概念。于是以為自己“大致了解”串行化的概念。他們設想：“我們設計的?MyClass?（我們想用于串行化的對象）全部從?CObject?類派生，?CObject?類對象當然是?MyDocument?能認識的。”這樣就實現了一個目的：本來?MyDocument?不能識別我們創建的?MyClass?對象，但它能識別CObject?類對象。由于?MyClass?從?CObject?類派生，我產的新類對象“是一個?CObject?”，所以?MyDocument?能把我們的新對象當作?CObiect?對象讀出。或者根據書本上所說的：打開或保存文件的時候，?MyDocument?會調用?Serialize?（），?MyDocument?的?Serialize?（）函會呼叫我們創建類的?Serialize?函數?[?即是在MyDocument Serialize?（）中調用：m_pObject?->?Serialize()?，注意：在此m_pObject?是CObject?類指針，它可以指向我們設計的類對象]?。最終結果是?MyDocument?的讀出和保存變成了我們創建的類對象的讀出和保存，這種認識是不明朗的。

有意思還有，在網上我遇到幾位自以為懂了?Serialize?的朋友，居然不約而同的犯了一個很低級得讓人不可思議的錯誤。他們說：?Serialize?太簡單了！?Serialize?（）是一個虛函數，虛函數的作用就是“優先派生類的操作”。所以?MyDocument?不實現?Serialize?（）函數，留給我們自己的?MyClass?對象去調用?Serialize?（）……真是哭笑不得，我們創建的類?MyClass?并不是由?MyDocument?類派生，?Serialize?（）函數為虛在?MyDocument?和?MyClass?之間沒有任何意義。?MyClass?產生的?MyObject?對象僅僅是?MyDocument?的一個成員變量罷了。

話說回來，由于?MyClass?從?CObject?派生，所以CObject?類型指針能指向?MyClass?對象，并且能夠讓?MyClass?對象執行某些函數（特指重載的?CObject?虛函數），但前提必須在?MyClass?對象實例化了，即在內存中占領了一塊存儲區域之后。不過，我們的問題恰恰就是在應用程序隨便打開一個文件，面對的是它不認識的?MyClass?類，當然實例化不了對象。

幸好我們在上一節課中懂得了動態創建。即想要從CObject?派生的MyClass?成為可以動態創建的對象只要用到DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC?宏就可以了（注意：最終可以Serialize?的對象僅僅用到了DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?宏，這是因為DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?包含了DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC?宏）。

從解決上面的問題中，我們可以分步理解了：

1、???Serialize?的目的：讓?MyDocument?對象在執行打開?/?保存操作時，能讀出（構造）和保存它不認的?MyClass?類對象。

2、???MyDocument?對象在執行打開?/?保存操作時會調用它本身的?Serialize?（）函數。但不要指望它會自動保存和讀出我們的?MyClass?類對象。這個問題很容易解決，就直接在?MyDocument::?Serialize?（）{

//?在此函數調用MyClass?類的Serialize?（）就行了！即

MyObject. Serialize?（）;???????

}

3、???我們希望?MyClass?對象為可以動態創建的對象，所以要求在MyClass?類中加上DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC?宏。

但目前的Serialize?機制還很抽象。我們僅僅知道了表面上的東西，實際又是如何的呢？下面作一個簡單深刻的詳解。

先看一下我們文檔類的Serialize?（）

void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)

{

????if (ar.IsStoring())

????{

????????// TODO: add storing code here

????}

????else

????{

????????// TODO: add loading code here

????}

}

目前這個子數什么也沒做（沒有數據的讀出和寫入），CMyDoc?類正等待著我們去改寫這個函數。現在假設CMyDoc?有一個MFC?可識別的成員變量m_MyVar,?那么函數就可改寫成如下形式：

void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)

{

????if (ar.IsStoring())?????//?讀寫判斷

????{

????????ar<<m_MyVar;????????//?寫

????}

????else

????{

????????ar>>m_MyVar;????????//?讀

????}

}

許多網友問：自己寫的類（即?MFC?未包含的類）為什么不行？我們在?CMyDoc?里包含自寫類的頭文件MyClass.h?，這樣CMyDoc?就認識MyDoc?類對象了。這是一般常識性的錯誤，MyDoc?類認識MyClass?類對象與否并沒有用，關鍵是CArchive?類，即對象ar?不認識MyClass?（當然你夢想重寫CArchive?類當別論）。“>>?”、“<<?”都是CArchive?重載的操作符。上面ar>>m_MyVar?說白即是在執行一個以ar?和m_MyVar?為參數的函數，類似于function(ar,m_MyVar)?罷了。我們當然不能傳遞一個它不認識的參數類型，也因此不會執行function(ar,m_MyObject)?了。

[?注：這里我們可以用指針。讓MyClass?從Cobject?派生，一切又起了質的變化，假設我們定義了：MyClass *pMyClass = new MyClass;?因為MyClass?從CObject?派生，根據虛函數原理，pMyClass?也是一個CObject*?，即pMyClass?指針是CArchive?類可認識的。所以執行上述function(ar, pMyClass)?，即ar << pMyClass?是沒有太多的問題（在保證了MyClass?對象可以動態創建的前提下）。]

?

回過頭來，如果想讓?MyClass?類對象能?Serialize?，就得讓MyClass?從CObject?派生，Serialize?（）函數在CObject?里為虛，MyClass?從CObject?派生之后就可以根據自己的要求去改寫它，象上面改寫CMyDoc::Serialize?（）方法一樣。這樣MyClass?就得到了屬于MyClass?自己特有的Serialize?（）函數。

現在，程序就可以這樣寫：

……

#include “MyClass.h”

……

void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)

{

????//?在此調用?MyClass?重寫過的?Serialize()

????m_MyObject. Serialize(ar);??????// m_MyObject?為?MyClass?實例

}

至此，串行化工作就算完成了，一即簡單直觀：從?CObject?派生自己的類，重寫?Serialize?（）?。在此過程中，我刻意安排：在沒有用到?DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?宏，也沒有用到CArray?等模板類的前提下就完成了串行化的工作。我看過某些書，總是一開始就講DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?宏或馬上用CArray?模板，讓讀者覺得串行化就是這兩個東西，導致許多朋友因此找不著北。

大家看到了，沒有DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?宏和CArray?等數據結構模板也依然可以完成串行化工作。

?

現在可以騰出時間講一下大家覺得十分抽象的?CArchive?。我們先看以下程序（注：以下程序包含動態創建等，請包含DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?宏）

void?MyClass?::Serialize(CArchive& ar)

{

????if (ar.IsStoring())?????//?讀寫判斷

????{

????????ar<< m_pMyVar;??????//?問題：ar?如何把m_pMyVar?所指的對象變量保存到磁盤？

????}

????else

????{

????????pMyClass = new MyClass; //?準備存儲空間

????????ar>> m_pMyVar;?????

????}

}

要回答上面的問題，即“?ar<<XXX?”的問題。和?我們得看一下模擬?CArchive?的代碼。

“ar<<XXX?”是執行CArchive?對運算符“<<?”的重載動作。ar?和XXX?都是該重載函數中的一參數而已。函數大致如下：

CArchive& operator<<( CArchive& ar, const CObject* pOb)

{

????…………

????????//?以下為CRuntimeClass?鏈表中找到、識別pOb?資料。

????????CRuntimeClass* pClassRef = pOb->GetRuntimeClass();

????????//?保存pClassRef?即類信息（略）

???????

????????((CObject*)pOb)->Serialize();//?保存MyClass?數據

????…………

}

從上面可以看出，因為?Serialize()?為虛函數，即“ar<<XXX?”的結果是執行了XXX?所指向對象本身的Serialize()?。對于“ar>>XXX?”，雖然不是“ar<<XXX?”逆過程，大家可能根據動態創建和虛函數的原理料想到它。

至此，永久保存算是寫完了。在此過程中，我一直努力用最少的代碼，詳盡的解釋來說明問題。以前我為本課題寫過一個版本，并在幾個論壇上發表過，但不知怎么在網上遺失（可能被刪除）。所以這篇文章是我重寫的版本。記得第一個版本中，我是對DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?和可串行化的數組及鏈表對象說了許多。這個版本中我對DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL?其中奧秘幾乎一句不提，目的是讓大家能找到中心，有更簡潔的永久保存的概念，我覺得這種感覺很好！

摘自：http://blog.csdn.net/liyi268/archive/2006/03/13/623367.aspx