Delphi.NET 内部实现分析(4)

Delphi.NET 内部实现分析(4)

2.4  消息

   对于类的可重载方法而言，最常见的实现方法是构建一张 VTable 表，每个方法占一个 slot 。
但这种处理方法受到空间和时间上的限制，在处理大量方法如众多窗口消息的处理方法时有局限性。
为处理这个矛盾， MFC 使用宏定义一套独立于类的消息处理函数表， ATL 干脆要求编译器在合适
时候不使用 VTable 以此来进行优化。而 Delphi 则通过提供类似于虚拟方法的动态方法
dynamic method 来解决这个矛盾。
   虚方法 virtual method 保存在 VMT 中，生成代码为使用效率进行优化，适合完成普通的类继承
重载方法的实现；动态方法则根据一个编号保存在一张单独的表中，生成代码为程序代码大小优化，
适合实现由祖先类定义的大量可重载但并不经常被使用的方法，最典型的例子就是 Windows 消息处理函数。
因此我们在定义一个 Windows 消息处理函数时，后面会跟一个 message 关键字，指定动态方法编号。
//-----------------------------------------Forms.pas--
type
  TScrollingWinControl = class(TWinControl)
  begin
    procedure WMSize(var Message: TWMSize); message WM_SIZE;
    ...
//-----------------------------------------Forms.pas--
   也可以使用 dynamic 关键字定义动态方法，由系统自动分配方法编号。
   在 Delphi 中，这张动态方法表的指针保存在 VMT 的 vmtDynamicTable 域中，
动态方法被调用时会使用 TObject.Dispatch 方法调用 GetDynaMethod 函数
从动态方法表中，根据传入消息结构的第一个字段编号，查找编号符合的动态方法，
如果不存在匹配的编号，则调用 TObject.DefaultHandler 虚方法处理异常情况。
   而在 Delphi.NET 中， Borland 无法再使用 VMT 用作数据存储，但为了提供源代码级
兼容性，只能设法模拟 Delphi 中的语义。
   好在 CLR 提供了特性 Attribute 这种非常好用而且有用的功能，能够将任意的静态或
动态的数据及功能附加到任意的语法元素上。具体原理和使用请参考前面提过的书籍和文章。
Delphi.NET 在预览版中，对 Attribute 的支持还很弱，不过就我测试，在 2002-11-14
的测试版本中，已经可以不只局限于 Delphi.NET 文档中所说只能用于类型了，估计正式版
发布时应该能够提供完整的支持。
  Delphi.NET 中对动态方法的模拟就是通过 MessageMethodAttribute 完成的。
当用户使用 dynamic 定义动态方法，或者使用 message 定义消息处理函数时，编译器
会自动给此方法添加一个 [MessageMethodAttribute(1)] 特性，并指定编号。
而 TObjectHelper.Dispatch 则通过枚举类型所有方法，找出带有 MessageMethodAttribute
特性的动态方法，根据 MessageMethodAttribute.ID 判断应该调用的动态方法。
如果没有找到则还是调用 TObject.DefaultHandler 方法处理异常。为了提高查找效率，
Borland.Delphi.System 单元中还实现了一个缓存，使用 Hash 表 MethodMaps
将搜索过的类与其动态方法列表缓存起来，下次使用直接可以定位获取。
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
type
  MessageMethodAttribute = class(TCustomAttribute)
  private
    FID: Integer;
  public
    constructor Create(AID: Integer);
    property ID: Integer read FID;
  end;

  TObjectHelper = class helper for TObject
    ...
    procedure Dispatch(var Message);
  end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
  MessageMethodAttribute 特性定义供内部使用，在 dyanic 或 message 关键字
被使用时将自动附加到相应的动态方法上。如

  procedure SayHello(var Message: TMessage); dynamic;

  procedure SayHello(var Message: TMessage); message 1;

  [MessageMethodAttribute(1)]
  procedure SayHello(var Message: TMessage);

   这几种写法基本上是等价的，只不过 dynamic 关键字不指定动态方法编号。
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
function GetMessageID(Obj: TObject): Integer;
var
  Field: FieldInfo;
begin
  Field := Obj.GetType.GetFields[0];
  Result := Integer(Field.GetValue(Obj));
end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
   对 TObject.Dispatch 而言，参数 Message 可变，但第一个字段必须是一个 Integer ，
指明此 Message 需要被 Dispatch 到哪个编号的动态方法。 GetMessageID 函数就负责
用 Reflection 从一个类型中获取消息编号。注意这里并没有做异常情况检测，意味着如果
传递无效的类型进来可能导致异常。
  TObjectHelper.Dispatch 代码主要是通过在 MethodMaps 中查表定位动态方法，
如果没有缓存就使用 TMethodMap.Create 构造类型与动态方法的映射关系，代码略过。