基于ＭＦＣ的窗口Ｚ坐標保存與恢復(fù)算法

摘要：在大型專業(yè)軟件的工程管理中，要求在打開一個工程的時候，能夠恢復(fù)其保存時的所有信息，窗口恢復(fù)是其中的重點，而窗口Z坐標處理是窗口恢復(fù)的難點，也是實現(xiàn)窗口恢復(fù)的關(guān)鍵。文章以自動處理窗口信息來實現(xiàn)工程中各獨立窗口所有信息的輕松保存與恢復(fù)為目標，提供一種基于MFC的視圖Z坐標保存與恢復(fù)算法。

關(guān)鍵詞：窗口；Z坐標；算法；消息

引言

在一個大型專業(yè)軟件項目中，存在很多不同類型的窗口。而一個優(yōu)秀的專業(yè)軟件，在工程管理方面，應(yīng)該能夠在打開一個舊的工程時，自動恢復(fù)該工程關(guān)閉時的所有信息。然而，由于實現(xiàn)的難度大，許多專業(yè)軟件都沒有這一功能，用戶在打開一個工程后，往往還要手動調(diào)整以恢復(fù)到需要的操作狀態(tài)，這給用戶帶來極大不便。

面對不同類型的窗口對象，找到一個簡單通用的工程視圖信息保存與恢復(fù)算法，以支持窗口恢復(fù)，提高軟件的友好性與操作便利性，顯得十分必要。窗口Z坐標處理是窗口恢復(fù)的難點，也是實現(xiàn)窗口恢復(fù)的關(guān)鍵，只要解決了窗口Z坐標處理的問題，實現(xiàn)窗口恢復(fù)便不再困難。本文充分利用Windows系統(tǒng)的消息機制，以自動處理窗口信息、實現(xiàn)工程中各獨立窗口所有信息輕松保存與恢復(fù)為目標，提供一種基于MFC的視圖Z坐標保存與恢復(fù)算法。在實現(xiàn)的過程中，建立一個文檔類和一個視圖類，在這兩個類中實現(xiàn)這一套算法，其它的不同類型的窗口只需從這兩個類派生，就能一勞永逸地實現(xiàn)窗口Z坐標保存與恢復(fù)，進而實現(xiàn)窗口恢復(fù)。這是一個通用的算法，可以應(yīng)用在任何使用MFC文檔視圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序中。

1、MFC文檔管理解析

MFC(Microsoft Foundation Class Library)是一個編程框架，將其中的各種類結(jié)合起來就能構(gòu)成一個應(yīng)用程序框架。MFC框架定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標準實現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個輪廓。文檔視圖結(jié)構(gòu)(Document／ViewArchitecture)是MFC的精髓，也是Observer模式的具體實現(xiàn)框架之一，Document/View Architecture通過將數(shù)據(jù)和其表示分開，提供了很好的數(shù)據(jù)層次和表現(xiàn)層次的解耦。

文檔用來保存數(shù)據(jù)，提供對數(shù)據(jù)進行處理的主要方法，并為視圖顯示提供數(shù)據(jù)。一個文檔可以擁有多個視圖。視圖在Windows中就是一個窗口，也就是一個可視化的矩形區(qū)域，用來展示文檔中的數(shù)據(jù)。每個視圖必須依附于一個框架。框架實際也是一個Windows窗口，但是在框架上可以放置菜單、工具欄、狀態(tài)欄等，而視圖則放在框架的客戶區(qū)。因此在MFC中我們看到的窗口實際上是Frame和View共同作用的結(jié)果。在某一具體時刻，程序中只有一個活動的文檔、框架和視圖，即當前的文檔、框架、視圖。文檔視圖結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖2示出了MFC多文檔管理方法。MFC文檔視圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序類CWinApp可以包含多個文檔模板對象，MFC通過文檔模板管理類CDocManager對這些文檔模板對象進行管理。文檔模板管理類中包含一個鏈表CPtrList m_templateList，用于保存程序中加入的文檔模板類對象。

文檔模板管理類CDocManager是一個隱藏的類，甚至在MSDN中都找不到其相關(guān)說明。在應(yīng)用程序類中，可以直接通過函數(shù)AddDocTemplate把已定義的文檔模板對象加入到文檔模板管理類對象m_pDocManager中。函數(shù)AddDocTemplate的原型為：

void AddDocTemplate(CDocTemplate* pTemplate)；

pTemplate是要添加的文檔模板的指針。

文檔模板類CDocTemplate統(tǒng)一了文檔和視圖，CDocTem-plate在定義時必須指明一個文檔類、一個框架類和一個視圖類。這三個類的不同，形成了各式各樣的窗口。多文檔模板類CMuliiDocTemplate派生于CDocTemplate，其中增加了一個保護型鏈表成員CPtrList m_docList用來保存相應(yīng)文檔類所打開的各個文檔。這樣，應(yīng)用程序就和文檔有機地結(jié)合起來。

MFC通過文檔模板管理類，文檔模板類，文檔這三層關(guān)系緊密結(jié)合，有機地管理著程序中的文檔。

基于以上MFC文檔視圖結(jié)構(gòu)及其多文檔管理方法，我們設(shè)計出以下一套窗口Z坐標的保存與恢復(fù)算法。本算法把窗口信息保存在與之相對應(yīng)的文檔中，將視圖類與框架類結(jié)合，處理窗口操作信息。

2、窗口Z坐標的提取與保存

窗口Z坐標用以表示窗口前后位置，表明在多窗口的情況下，哪個窗口在前面，哪個在后面(被遮住)。窗口Z坐標的保存過程，即是提取窗口Z坐標并保存在適當?shù)胤降倪^程。本文為實現(xiàn)窗口z坐標處理，自定義兩個消息，即：WM_GETWNDPOS，用于提取窗口Z坐標；WM_SETWNDPOS，用于窗口Z坐標的恢復(fù)處理。自定義消息由消息名稱和消息處理函數(shù)兩部分組成。其中，消息名稱是消息的標識，為一個常數(shù)，常用宏的形式給出；消息處理函數(shù)即消息處理的方法，它帶兩個參數(shù)，通過這兩個參數(shù)，實現(xiàn)窗口之間信息的傳遞，這兩個參數(shù)在發(fā)送消息時，由消息發(fā)送函數(shù)帶進來。

消息WM_GETWNDPOS的處理函數(shù)是OnGetWndPos，它接收一個有效參數(shù)wParam，用于計算窗口的坐標z。消息處理算法流程圖如圖3所示。

2.1算法解析

消息WM_GETWNDPOS傳遞參數(shù)wParam，通過在各個窗口之間傳遞，可逐一得到各窗口Z坐標。以下是結(jié)合圖3對該算法的解析，其中的關(guān)鍵點如取頂層窗口的方法等在算法實現(xiàn)部分給出。

z坐標的提取算法從當前激活窗口也就是頂層窗口開始執(zhí)行。算法啟動，首先取上層窗口，如果不成功，則證明本窗口為最頂層窗口，置z=0。如果沒有得到上層窗口，則wParam+l即為當前窗口z坐標。

為本窗口設(shè)置完z坐標后，取下層窗口，如果成功，則把wParam作為參數(shù)，向下層窗口發(fā)送本消息。如果沒有下層窗口，證明所有窗口已全部計算完畢，提取Z坐標處理終止。

通過以上算法，得到窗口的Z坐標，然后將數(shù)據(jù)保存到文檔，并進一步保存到文件中，為窗口恢復(fù)準備數(shù)據(jù)。

2.2算法實現(xiàn)

2.2.1取頂層窗口

頂層窗口就是當前處于激活狀態(tài)的窗口，處于所有窗口的頂層。它代表著當前活動的文檔、框架和視圖，可以通過取主框架窗口類的活動框架，然后進一步取其活動視圖來得到。在MFC中可以用標準方法GetActiveFrame和GetActiveView分別實現(xiàn)。

2.2.2取下一窗口的方法

視圖類沒有取下一窗口的方法，但框架類有。所以取下一窗口，首先要用GetParentFrame函數(shù)得到視圖類的父框架，然后通過框架窗口的GetNextWindow函數(shù)來得到下一窗口，如果成功，函數(shù)返回下一窗口的指針，否則返回NULL。GetNextWindow函數(shù)帶一個參數(shù)nFlag，nFlag有兩種取值：GW_HWNDNEXT、GW_HWNDPREV，分別用來取下層和上層窗口，這i-i5函數(shù)的具體用法，參見MSDN。

2.2.3發(fā)進消息

Windows通過消息實現(xiàn)窗口之間數(shù)據(jù)的傳遞。向窗口發(fā)送消息，用Windows API函數(shù)SendMessage，其原型如下：

LRESULT SendMessage(HWND hWnd，UINT Msg，

WPARAM wParam，LPARAM IParam)；

hWnd為消息目標窗口句柄。Msg為要發(fā)送的消息。wParam，IParam為消息參數(shù)。

本消息傳遞的四個參數(shù)是：消息的目的地(下一個窗口)；消息名稱WM_GE7WNDPOS；消息參數(shù)wParam；還有一個參數(shù)不使用，填為0即可。

3、窗口Z坐標的恢復(fù)方法

窗口Z坐標的恢復(fù)，即是在所需窗口全部打開后，根據(jù)工程文件中保存的Z坐標數(shù)據(jù)，調(diào)整窗口的前后位置至工程保存前的狀態(tài)。

自定義消息WM_SETWNDPOS，處理函數(shù)OnSetWndPos。用來設(shè)置Z坐標。它接收一個參數(shù)wParam，wParam用于控制本消息的正常路由方向。打開工程后，可根據(jù)工程參數(shù)創(chuàng)建相應(yīng)的各類型窗口(創(chuàng)建窗口的方法可參見3.2.1)。自定義消息處理算法流程圖如圖4所示。

3.1算法解析

Z坐標恢復(fù)過程可以選擇在任意一窗口啟動，為方便起見，這里取頂層窗口。

算法開始，從文件中讀取Z坐標z并賦予臨時坐標zT，對zT進行處理，從而防止改變坐標z，然后移動窗口。進一步計算消息路由條件。如果消息應(yīng)該繼續(xù)路由，則向路由方向上的下一窗口路由消息；如果不再滿足路由條件，則退出算法，也同時結(jié)束了Z坐標的恢復(fù)過程。

3.2算法實現(xiàn)

3.2.1創(chuàng)建所有窗口

Z坐標恢復(fù)的前提是所有窗口已經(jīng)創(chuàng)建。而要創(chuàng)建一個窗口，只需有這個窗口的類型，也就是知道文檔模板類對象，然后通過CDocTemplate：OpenDocumentFile函數(shù)來打開一個文檔，并同時創(chuàng)建窗口。

3.2.2移動窗口

移動窗口，包括移動窗口的位置，控制窗口的大小以及改變窗口的z坐標。這里主要控制窗口的Z坐標?？墒褂肅Wnd類的SetWindowPos函數(shù)，原型為：

BOOL SetWindowPos(const CWnd*pWndlnsertAfter，int x，

int y，int cx，int cy，UINT nFlags)；

參數(shù)說明：pWndlnsertAfter，指名移動窗口的位置，也就是把窗口移動到哪一個窗口的后面。可以有四個取值：wndBottom，wndTop，wndTopMost，wndNoTopMost。x，y，cx，cy，指定窗口大小。nFlags是大小和位置處理方式的指示。

本算法中移動窗口，還包括對臨時坐標zT操作：首先定義COMNUM代表最大窗口個數(shù)，為一個足夠大的值，可以取500。COMMAX為一個較COMNUM大的值，用作輔助標記，可取1000。觀察ZT是否等于0，如果等于o，則移動窗口至最底層，并置zT=COMMAX，否則，讓zT自減1。置zT=COMMAX，就是讓zT成為一個很大的值，這將在計算路由條件時用到。

3.2.3路由條件

路由條件就是決定消息是否繼續(xù)路由的條件，同時還包含消息路由所必需的消息，如消息路由方向，路由數(shù)據(jù)等。路由條件由消息參數(shù)wParam及zT共同決定。wParam控制初始路由方向，wParam=1時，消息向上層窗口傳遞，wParam=0時，消息向下層窗口傳遞。zT為臨時z坐標，窗口的每一次操作都會改變zT。通過觀察zT的變化與取值，結(jié)合路由方向，可計算出路由條件。

路由條件計算方法：通過zT

4、算法復(fù)雜度

窗口z坐標的提取算法：

提取算法比較簡單，由于各窗口僅需遍歷一遍，其復(fù)雜度為0(N)。

窗口z坐標的恢復(fù)算法：

每一個窗口的臨時坐標zT根據(jù)z自減至0時算法即結(jié)束。其復(fù)雜度為：

1+2+3+…+n-1+n=(n+1)*n/2為O(n²)。

由上述算法復(fù)雜度分析可以得出本文所提供的窗口z坐標保存與恢復(fù)算法的復(fù)雜度是很低的。在實際應(yīng)用中它能在毫無感覺的情況下保存和恢復(fù)眾多窗口，滿足復(fù)雜專業(yè)項目應(yīng)用要求。

5、結(jié)束語

窗口Z坐標的提取、保存與恢復(fù)是實現(xiàn)大型專業(yè)軟件項目工程保存與恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)，處理了Z坐標，就可以進一步完成整個項目工程的保存與恢復(fù)了。本算法基于MFC，以較低的復(fù)雜度實現(xiàn)了窗口Z坐標的快速恢復(fù)，具有很好的實用價值。同時，本算法具有很強的通用性，可以輕松地應(yīng)用到任何基于MFC的軟件。

該算法已在3G移動通信路測軟件項目中成功使用。