基于QT Plugin框架结构
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一：qt plugin 介绍
Qt Plugin和其他类型的插件一样，是一种计算机应用程序，它和主应用程序(host application)互相交互，以提供特定的功能。应用程序支持Plugin有许多原因，一些主要原因包括：使得第三方开发者有能力扩展应用程序，以提供无法先期预料的特色；减小应用程序的大小；由于软件版权之间的不兼容性将源代码和应用程序分享。Qt Plugin 分动态插件和静态插件两种。
二：qt plugin 创建和使用方法
Qt有两种与插件有关的API。一种用来扩展Qt本身的功能，如自定义数据库驱动，图像格式，文本编解码，自定义分格，等等，称为Higher-Level API。另一种用于应用程序的功能扩展，称为Lower-Level API。前一种是建立在后一种的基础之上的。这里讨论的是后一种，即用来扩展应用程序的Lower-level API。
让应用程序支持插件扩展的步骤：
1. 定义一个接口集(只有纯虚函数的类)，用来与插件交流。
2. 用宏Q_DECLARE_INTERFACE()将该接口告诉Qt元对象系统。
Q_DECLARE_INTERFACE(BrushInterface,"com.trolltech.PlugAndPaint.BrushInterface/1.0")
3. 应用程序中用QPluginLoader来装载插件。
4. 用宏qobject_cast()来确定一个插件是否实现了接口。
QObject *obj = new QTimer;
QTimer *timer = qobject_cast<QTimer *>(obj);
写一个插件的步骤：
1. 声明插件类，该类从QObject和该插件希望实现的接口继承而来。
2. 用宏Q_INTERFACES()将该接口告诉Qt元对象系统。
class BasicToolsPlugin : public QObject,
public BrushInterface,
public ShapeInterface,
public FilterInterface
{
Q_OBJECT
Q_INTERFACES(BrushInterface ShapeInterface FilterInterface)
public:
...
};
3. 用宏Q_EXPORT_PLUGIN2()导出插件。
Q_EXPORT_PLUGIN2 ( PluginName, ClassName )
4. 用适当的.pro文件构建插件。
下面的代码声明了一个接口类：
class FilterInterface
{
public:
virtual ~FilterInterface() {}
virtual QStringList filters() const = 0;
virtual QImage filterImage(const QString &filter, const QImage &image, QWidget* parent)=0;
};
Q_DECLARE_INTERFACE(FilterInterface, "com.trolltech.PlugAndPaint.FilterInterface/1.0")
这里是实现该接口的插件类的定义：
#include <QObject>
#include <QStringList>
#include <QImage>
#include <plugandpaint/interfaces.h>
class ExtraFiltersPlugin : public QObject, public FilterInterface
{
Q_OBJECT
Q_INTERFACES(FilterInterface)
public:
QStringList filters() const;
QImage filterImage(const QString &filter, const QImage &image,
QWidget *parent);
};
根据插件的类型不同，pro文件中配置上有不同。下面是pro文件分析：
TEMPLATE = lib // 声明为lib，动态和静态插件一样。
CONFIG += plugin static // 声明为plugin，带static表面为静态，否则为动态。
INCLUDEPATH += ../..
HEADERS = basictoolsplugin.h
SOURCES = basictoolsplugin.cpp
TARGET = $$qtLibraryTarget(pnp_basictools) // 指明插件的名称
DESTDIR = ../../plugandpaint/plugins
加载插件的主应用程序默认在当前目录下的plugins文件夹中寻找可用插件，如果是动态插件，则直接放在plugins文件夹中便可，如果是静态，则需要在主应用程序的main函数的开始的地方用宏：Q_IMPORT_PLUGIN(pluginname(和pro文件中声明的一致))声明需要加载的插件并在工程配置中指明插件的lib位置。
三：基于qt plugin 技术的框架结构设想
1. 愿景
由于我们目前系统功能多，模块多，缺乏系统的整体性。我们想借助Qt Plugin技术，把各个独立的功能模块实现为一个个插件，统一在主体框架中，并能根据不同地方的用户的不同需求，在主框架中加载不同的功能模块，以实现整个系统的功能集中，体现出系统的整体性。
2. plugin 接口
通过技术验证得出，目前我们采用动态插件，各个功能的插件实现定义的统一接口，具体功能放在插件界面中实现，此部分就像开发独立的应用程序，只是需要注意的是：
① 功能部分的主界面需要继承至插件界面基类：PluginWidget，插件接口中用具体的实现类指针给插件界面基类指针赋值，在加载插件的主框架中通过插件接口中定义的基类指针统一调用，利用C++动态技术动态识别具体指向的实现类。
② 插件界面类必须实现基类的虚函数：CreateActions()用于创建Action
③ 创建Action需要使用基类的方法newAction创建，在此函数中加入了保存创建的Action功能。
插件接口定义如下：
class QPluginInterface
{
public:
// 析构函数
virtual ~QPluginInterface() {}
// 插件名称
virtual QString PluginName() = 0;
// 插件显示在主框架中的图标文件路径
virtual QString PluginIconurl() = 0;
// 插件提供的对外操作接口集
virtual QList<QAction*>* Actions() = 0;
// 创建插件提供的操作方法
virtual void CreateActions()=0;
// 插件的主界面
virtual QWidget* Widget() = 0;
protected:
// 插件的主界面基类
PluginWidget *pluginWidget;
};
插件界面基类定义如下：
class PluginWidget :public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
PluginWidget(QWidget*parent=0);
~PluginWidget();
QList<QAction*>* Actions();
virtual void CreateActions(){}
QAction * newAction(const QIcon &icon,const QString&text,QObject*parent);
QAction * newAction(const QString &text,QObject*parent);
void AppendAction(QAction*act);
protected:
// action链表
QList<QAction*> *m_actlist;
};
下图是一个实现案例中各类之间的关系图：
3. 插件调用
插件在主框架中动态加载，目前考虑主框架基本结构是继承至QMainWindow，工具栏上显示当前加载的插件的功能键，并留有返回键可以回退到上一级。主工作区是一个QStackWidget,保存插件的界面，并把插件序号和插件对应的界面建立映射，保存在QMap<int,QWidget>中。通过序号到QStackWidget中切换界面。
下图是把DBManager做成插件加载到主框架的运行界面：
下图是把一个简单的绘图程序做成了插件，加载到主框架的运行界面：
四：总结
目前只是通过实现两个动态插件在主框架中运行，基本算是功能性的验证，离具体实施还有很多工作需要进一步的研究，比如主框架的风格，插件的管理等等。由于本人的能力有限，可能有很多认识不够的地方，请指正。