代码地址:http://download.csdn.net/detail/tqzxxx/6322855
应用程序中使用插件技术,有利于日后的版本更新、维护(比如打补丁)和功能扩展,是一种很实用的技术。其最大的特点是更新插件时无需重新编译主程序,对于一个设计良好的应用系统而言,甚至可以做到业务功能的在线升级。本文介绍了linux下用C++实现插件的一个简单实例,希望能对大家有所启发。
为了能做到更新插件时无需重新编译主程序,要求主程序中定义的接口是定死的,而接口的实现被放到了具体的插件中,这样主程序在运行时刻将插件加载进来,就可以使用这些接口所提供的功能了。在面向对象的系统中,各个功能模块被封装到类中,因此在C++中实现插件技术,就需要在主程序中提供基类,并为这些基类定义明确的接口,然后在插件(动态库或共享库)中定义派生类,并实现基类中所有的接口。
我们以计算多边形面积为例,首先定义一个基类CPolygon:
/+**/
/ polygon.h */
class CPolygon
{
public:
CPolygon(){}
virtual ~CPolygon(){}
virtual double area(void) const = 0;
};
/-***/
注意基类不一定是虚类(有纯虚函数的类),但是接口一定要定义成虚函数,因为最终主程序是通过基类指针来调派生类的接口函数,另外如果基类中有资源分配(new)的话,析构函数一定要定义成虚的,否则不会被调用,造成内存泄漏。
接下来要定义派生类CTriangle,并放到共享库(.so)中:
/+**/
/ .h */
class CTriangle : public CPolygon
{
public:
virtual double area(void) const;
};
/ .cpp /
extern “C”
{
void * create()
{
return new CTriangle;
}
}
double CTriangle::area(void) const
{
std::cout << "area of " << std::endl;
return 0;
}
/-***/
其中定义了函数"create"用来创建CTriangle类对象,该函数可让主程序获得CTriangle对象指针,从而可以访问CTriangle类对象。主程序通过调用dlsym获取指向该函数的指针,需要指出的是,由于dlsym被设计成c-style方式,因此调用c++定义的函数时,需要加上extern “C”
那么主程序是如何调用共享库的呢,代码片段如下:
/+**/
typedef CPolygon create_t();
void * handle = dlopen(“.so”, RTLD_LAZY);
if( !handle )
{
std::cerr « dlerror() « std::endl;
exit(1);
}
create_t * create = (create_t *)dlsym(handle, “create”);
CPolygon * pObj = create();
if( 0 != pObj )
{
pObj->area();
}
delete pObj;
dlclose(handle);
/-***/
主程序通过dlopen打开.so,然后通过dlsym得到库中的函数create指针,调用create后返回了指向CTriangle类对象的指针,类型是CPolygon的,由于虚函数的多态性, pObj->area() 实际是调用了CTriangle::area.
好了,插件技术就是这么简单,回顾一下实现过程:写一个基类,定义接口函数,然后在共享库中写派生类,最后在主程序运行时刻打开共享库(dlopen),并通过create函数得到指向新创建的派生类对象的指针,然后利用虚函数的多态性,调用派生类的各种方法。不过进一步使用后你可能会发现,这样实现会有些问题:
return new CTriangle;
} 这样做一方面麻烦,另外CTriangle、CRectangle两个类不能放到同一个共享库中,否则会编译时刻提示重复定义错误。
假如有多个基类,根据这些基类派生出不同类型的类时,无法在主程序中判断使用哪个基类指针。
下面简单介绍一下使用步骤:
/+**/
/ .h */
class CTriangle : public CPolygon
{
public:
virtual double area(void) const;
};
/ .cpp /
DYN_DECLARE(CTriangle);
double CTriangle::area(void) const
{
std::cout << "area of " << std::endl;
return 0;
}
/-***/
注意到此时派生类的实现(.cpp)中已没有了那个讨厌的create了,被我偷偷放到
dynclass.cpp中了:
extern “C”
{
void * createByClassName(const char * strClassName)
{
return DYN_CREATE(strClassName);
}
}
由于对任何派生类而言,该函数的实现都一样,因此只需要实现一次,对使用者是不可见的,这样了从派生类中拿走的目的。
另外增加了一个宏:DYN_DECLARE(CTriangle); 参数是类名(这里用到了RTTI),每个派生类对应一个这样的宏,该类就可以支持类对象的动态加载了,需要包含头文件dynclass.h
/+***/
…
…
CPluginHelper pluginHelper;
pluginHelper.Load( “./plugin”, “.so” );
CPolygon * pbase = (CPolygon )pluginHelper.Create(“CTriangle”);
if( 0 != pbase )
{
pbase->area();
}
delete pbase;
pluginHelper.Unload( “./plugin”, “*.so” );
/-***/
首先定义CPluginHelper对象,调用Load方法加载共享库,其中第一个参数是共享库的路径,第二个参数是共享库的名称,共享库名支持模式匹配,这里表示要加载./plugin目录所有so共享库,当然也可以是某个具体的共享库名。
随后可以通过CPluginHelper::Create方法,根据类名称创建该类的对象,实现了参数化创建对象的目的,然后就是对该对象的调用,当不用该对象时,需要调用delete来删除。
最后,调用CPluginHelper::Unload将指定共享库卸载。