X Window研究笔记(11)

X Window研究笔记(11)

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11.X Window扩展机制－－对象装饰

Decorator模式是一个非常重要的模式，它在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。X Server是用C开发的，不方便使用正统的装饰模式，但大量使用了类似装饰模式的扩展方式。可以被装饰的对象有：

1. 屏幕: ScreenRec
2. 窗口：WindowRec
3. 图片: PixmapRec
4. 绘图上下文: GC
5. 颜色映射: Colormap
6. 客户端：ClientRec

其实现过程可以这样理解：

1. 初始化时，把原始对象的部分函数指针保存下来，并用自己的函数去替代它。
2. 调用时，装饰之后的函数被调用，在该函数中，完成一些装饰性功能，并适当的位置调用原始的函数。

其中，用得最多的是对ScreenRec的装饰，下面我们以sprite模块中对ScreenRec的装饰为例，分析一下它的实现原理：

sprite指像鼠标指针一类的屏幕精灵，它的特点是，形状可能不规则，可以在屏幕上移动，会覆盖当前位置的图像，当它移动到新的位置时，自动恢复先前位置的图像。

sprite的初始化是在miSpriteInitialize中完成的：

Bool
miSpriteInitialize(pScreen,cursorFuncs,screenFuncs)
ScreenPtrpScreen;
miSpriteCursorFuncPtrcursorFuncs;
miPointerScreenFuncPtrscreenFuncs;
...{
miSpriteScreenPtrpPriv;
VisualPtrpVisual;
#ifdefRENDER
PictureScreenPtrps=GetPictureScreenIfSet(pScreen);
#endif

if(miSpriteGeneration!=serverGeneration)
...{
miSpriteScreenIndex=AllocateScreenPrivateIndex();
if(miSpriteScreenIndex<0)
returnFALSE;
miSpriteGeneration=serverGeneration;
miSpriteGCIndex=AllocateGCPrivateIndex();
}
if(!AllocateGCPrivate(pScreen,miSpriteGCIndex,sizeof(miSpriteGCRec)))
returnFALSE;
pPriv=(miSpriteScreenPtr)xalloc(sizeof(miSpriteScreenRec));
if(!pPriv)
returnFALSE;
if(!miPointerInitialize(pScreen,&miSpritePointerFuncs,screenFuncs,TRUE))
...{
xfree((pointer)pPriv);
returnFALSE;
}
for(pVisual=pScreen->visuals;
pVisual->vid!=pScreen->rootVisual;
pVisual++)
;
pPriv->pVisual=pVisual;
pPriv->CloseScreen=pScreen->CloseScreen;
pPriv->GetImage=pScreen->GetImage;
pPriv->GetSpans=pScreen->GetSpans;
pPriv->SourceValidate=pScreen->SourceValidate;
pPriv->CreateGC=pScreen->CreateGC;
pPriv->BlockHandler=pScreen->BlockHandler;
pPriv->InstallColormap=pScreen->InstallColormap;
pPriv->StoreColors=pScreen->StoreColors;

pPriv->PaintWindowBackground=pScreen->PaintWindowBackground;
pPriv->PaintWindowBorder=pScreen->PaintWindowBorder;
pPriv->CopyWindow=pScreen->CopyWindow;
pPriv->ClearToBackground=pScreen->ClearToBackground;

pPriv->SaveDoomedAreas=pScreen->SaveDoomedAreas;
pPriv->RestoreAreas=pScreen->RestoreAreas;
#ifdefRENDER
if(ps)
...{
pPriv->Composite=ps->Composite;
pPriv->Glyphs=ps->Glyphs;
}
#endif

pPriv->pCursor=NULL;
pPriv->x=0;
pPriv->y=0;
pPriv->isUp=FALSE;
pPriv->shouldBeUp=FALSE;
pPriv->pCacheWin=NullWindow;
pPriv->isInCacheWin=FALSE;
pPriv->checkPixels=TRUE;
pPriv->pInstalledMap=NULL;
pPriv->pColormap=NULL;
pPriv->funcs=cursorFuncs;
pPriv->colors[SOURCE_COLOR].red=0;
pPriv->colors[SOURCE_COLOR].green=0;
pPriv->colors[SOURCE_COLOR].blue=0;
pPriv->colors[MASK_COLOR].red=0;
pPriv->colors[MASK_COLOR].green=0;
pPriv->colors[MASK_COLOR].blue=0;
pScreen->devPrivates[miSpriteScreenIndex].ptr=(pointer)pPriv;
pScreen->CloseScreen=miSpriteCloseScreen;
pScreen->GetImage=miSpriteGetImage;
pScreen->GetSpans=miSpriteGetSpans;
pScreen->SourceValidate=miSpriteSourceValidate;
pScreen->CreateGC=miSpriteCreateGC;
pScreen->BlockHandler=miSpriteBlockHandler;
pScreen->InstallColormap=miSpriteInstallColormap;
pScreen->StoreColors=miSpriteStoreColors;

pScreen->PaintWindowBackground=miSpritePaintWindowBackground;
pScreen->PaintWindowBorder=miSpritePaintWindowBorder;
pScreen->CopyWindow=miSpriteCopyWindow;
pScreen->ClearToBackground=miSpriteClearToBackground;

pScreen->SaveDoomedAreas=miSpriteSaveDoomedAreas;
pScreen->RestoreAreas=miSpriteRestoreAreas;
#ifdefRENDER
if(ps)
...{
ps->Composite=miSpriteComposite;
ps->Glyphs=miSpriteGlyphs;
}
#endif

returnTRUE;
}

这个函数有点长，但我们只需要理解关键几点：

1. AllocateScreenPrivateIndex分配私有数据空间，用于保存原始函数指针等信息。
2. pPriv->PaintWindowBackground = pScreen->PaintWindowBackground; 之类的语句用于保存原始的函数指针。
3. pScreen->PaintWindowBackground = miSpritePaintWindowBackground; 之类的语句用于把原始的函数指针替换为装饰之后的函数。

这里要特别说明的是，所谓的原始函数指针，并非一定是原装正品，可能已经是被别的模块装饰之后的函数。

下面我们继续看函数调用的实现：

staticvoid
miSpritePaintWindowBackground(pWin,pRegion,what)
WindowPtrpWin;
RegionPtrpRegion;
intwhat;
...{
ScreenPtrpScreen;
miSpriteScreenPtrpScreenPriv;

pScreen=pWin->drawable.pScreen;

SCREEN_PROLOGUE(pScreen,PaintWindowBackground);

pScreenPriv=(miSpriteScreenPtr)pScreen->devPrivates[miSpriteScreenIndex].ptr;
if(pScreenPriv->isUp)
...{
/**//*
*Ifthecursorisonthesamescreenasthewindow,checkthe
*regiontopaintforthecursorandremoveitasnecessary
*/
if(RECT_IN_REGION(pScreen,pRegion,&pScreenPriv->saved)!=rgnOUT)
miSpriteRemoveCursor(pScreen);
}

(*pScreen->PaintWindowBackground)(pWin,pRegion,what);

SCREEN_EPILOGUE(pScreen,PaintWindowBackground,miSpritePaintWindowBackground);
}

为了看明白这段程序，先得弄清楚两个宏：
SCREEN_PROLOGUE： 用于取出原始的函数指针，后面可以调用原始函数。
#define SCREEN_PROLOGUE(pScreen, field)/
((pScreen)->field = /
((miSpriteScreenPtr) (pScreen)->devPrivates[miSpriteScreenIndex].ptr)->field)

SCREEN_EPILOGUE：重新把装饰过的放回去，以便于下次再调。
#define SCREEN_EPILOGUE(pScreen, field, wrapper)/
((pScreen)->field = wrapper)

弄清楚了这两个宏，上面的程序不难理解了。这种扩展方式的好处在于，运行时动态为对象添加功能，同时又避免了扩展功能与框架的耦合，这是通过子类继承父类，然后重载部分虚函数无法实现的。

（待续）