Skin技术实现框架

前言

嘿嘿，估计今天写不了多少，就叫前言吧，下次再写原理

说到skin技术，大家都不会陌生，最早接触这东西，可能是吧，可以灵活的更换界面风格，非常的花哨。后来使用skin的软件就越来越多了，毕竟做一个漂亮的界面对软件还是很重要的。虽然标准界面越做也是越花哨，但总不能满足人的胃口。有一个自己特殊的华丽界面总是值得夸耀的，看看MSN ，Media ， ...。实现这种定制的外观方法很多，早期的Skin技术都需要程序本身做许多处理，基本就是贴一些图片在界面上，然后通过换图片获得不同的视觉效果，象就是这样的。这种方式其实非常灵活，可以实现想要的任何效果，缺点是编码实现起来太麻烦了。

随着希望有自己特定Skin的软件越来越多，就出现了专门的Skin插件，这个比较有名的是和，我所知道和用过的就这俩，也不知道是不是最有名的

，这些产品一般都是提供一个COM组件，需要Skin支持的程序创建这个COM组件，然后调用几个方法，就可以使自己的程序外观完全改变，甚至可以在运行时动态改变外观。这样的组件包使用起来非常的方便，不需要编程者对skin技术有任何的了解。缺点么，主要是要收费的，当然我们可以用破解版，我当初用的组件就是我们公司一大拿花了一晚上弄出来的破解版

。收费只是一方面，用人家的劳动成果是应该给钱的，真正的问题在于往往还不能满足要求。为了弄出100％符合自己要求的Skin，当然就只能自己写了。

从今天起我就来讲讲怎么写这样的Skin插件。2002年的时候写了一个这样的插件，当初的目的是在PC机上模拟Mac的效果。一开始用组件，总是不能令人满意，终于说还是自己写吧，就开始写了。花了一个多月的时间吧大概，本来已经写的差不多了，后来由于商务上的原因，居然项目取消了，白干了

。当然对于技术人员没有什么白干的东西，工资没少发，技术上提高了

前两天有人问我关于消息钩子的问题，忽然想起前年写的这个东西了（前年？！怎么过的这么快，老了

）。看看当初的代码都还在，而且这东西的设计，当初颇让我自己得意的，现在看看，也确实是不错的

。与其让它躺在硬盘上腐烂，还不如拿出来晾晾，说不定对同学们有帮助，没准有兴趣的人一起弄个的项目继续写也是不错的

设计目标

前言差不多了，下面写点设计目标。这东西最重要的设计目标是使用方便，已有的程序创建一个COM对象，调一个方法就可以把界面外观全部改成Mac风格的。另外一个目标是要有扩展性，因为另外存在要在上模拟 XP界面效果的需求，以后还可以出现模拟其他系统的要求。所以，基本的设计是定义一个统一的接口，然后做不同的实现。每一种实现单独做在一个COM DLL中，调用方选择一个CLSID创建对象就行了。干脆把接口的定义先贴出来吧

:

[(" Skin hook")] ([in] long );

[(" Skin hook")] ();

};

调用安装Skin，卸掉Skin，是线程ID，这个后面会解释。

今天就到这里吧，最后贴几个图片，看看效果先

原理

上次基本上是些介绍，也就是废话，今天讲讲实现Skin的基本原理吧。要实现自己独特的界面，方法有很多啦，上次也说过，这里只讲一种，就是通过消息钩子改变已有控件的外观。这种方法的好处是可以不必修改程序已经完成的标准界面，只要把钩子函数挂上，所有的界面就都变了，使用起来非常方便。这里的基本原理就是下面这个调用：

(, , 0, );

钩子可以截获所有线程ID为的线程内的窗口消息，这样我们就有机会处理这些消息。

但是，光截获消息还不够，我们还必须知道这些消息是谁发出的，和发出的相同消息显然必须得到不同的处理。幸运的是，从消息的参数里，我们可以得到窗口句柄，而通过窗口句柄，我们可以得到窗口类。这里说的窗口类可不是C++的类，而是系统中的窗口类名。例如，按钮的窗口类是“”，组合框的窗口类是“”...这些在MSDN里面都可以找到的，另外，还有一些文档中不存在的窗口类名，比如对话框，有一个叫“#32770”的类名，而菜单，实际上也是一个窗口，其类名是“#32768”。有意思吧，有了这些信息，我们就可以区分不同窗口进行处理了。

至于处理些什么消息，显然最重要的是消息。这样我们可以重载系统默认的绘图方式，而把控件窗口画成我们想要的样子。但是只处理消息也是不够的，因为控件的样式不是一成不变的，看看的显示效果，以按钮为例，有很多种样式，普通样式、鼠标在按钮上的样式、鼠标按住按钮的样式、鼠标按住按钮又移动到按钮外的样式...... 为了实现动态的炫目的Skin效果，我们还需要截取一些其他消息，例如鼠标消息。下载的代码里有Mac按钮的一个实现，看一下就知道了。

原理就这么多了，好像不是很复杂是吧

，不过知道了原理和能写出实际工作的代码，还是有很大区别的。还有非常关键的设计和编码，这些，留等下次在说吧，今天就到这里，就到这里了

再贴个图吧

上次说了hook和窗口类的原理，有了hook，我们可以截取所有消息，有了窗口类，我们可以识别窗口类型，不同类型的窗口给予不同处理。这样，我们要在钩子函数里面识别不同的窗口和不同的消息，有大量的分派工作，更要命的是，光区分窗口类还不够，同类型的不同窗口经常需要不同的处理，例如两个窗口，大小不同，文字不同，是否有鼠标按下不同...... 这些状态有些是可以从窗口读到的，例如大小和文字，而有些则读不到，比如是否有鼠标按下，对这些读不到的状态，我们必须自己记录，例如在收到消息时记下按钮被按下了。也就是说，对于每个窗口，我们还需要记录一些与其相对应的数据，以便在收到消息时做不同处理。把所有这些逻辑写在钩子函数里显然太麻烦了，即使能写出来也没法维护，我们需要一个好的设计。

根据面向对象的思想，我们需要为每种窗口类型写一个类，并为每个窗口生成一个对应类的实例，由这些实例来处理窗口消息，并记录必要的窗口状态数据。这样，处理窗口消息的任务就交给这些对象了，那么，怎么把消息传递给这些对象呢，用钩子函数转发是一种方案，不过我们这里采用了另一种：

，关于的原理，就不多讲了，可以参看MSDN，其实就是替换一个窗口过程函数。ATL提供了现成的支持，用起来还是很方便的，替代的窗口过程函数不用全部自己写，而可以用消息映射宏生成。

现在我们用的方式可以直接把我们的对象链接到窗口的消息链中，这好像有点和钩子函数的功能重复了，因为钩子函数本来就是用来截获消息的。现在以后，窗口的消息已经可以被截获了，那还要钩子函数干什么呢。

答案是：钩子函数用来执行操作

。原因有两个，第一，我们要做的是一个skin ，我们希望使用者调用一个函数就可以改变整个界面风格，而不是为每个窗口调用函数；第二，有些窗口的创建根本不是在代码里控制的，例如菜单窗口，除了使用钩子函数，我们甚至不能获得菜单窗口的句柄。所以，我们必须使用钩子函数，但在钩子函数中，我们只处理一个消息：，在任何一个可识别窗口创建时，生成一个对于的对象实例，并用挂接这个实例到目标窗口，剩下的事情让这个对象实例去完成。

粗略的设计已经有了，总结一下：

1、为每种可识别的窗口类编写类，实现必要的消息处理和状态保存；

2、用钩子函数截取消息，并创建对应的类实例；

3、通过操作把生成的类实例挂接到目标窗口，完成消息处理和状态保存的工作；

今天有点空了，继续写。上次我们已经得出了基本的设计，由此确定了每种窗口必须有一个类来与之对应，这里所说的窗口种类是按照窗口的 class名称来区分的，class名称相同的就认为是一种窗口。这种分类方法和我们看到的窗口种类可能有一些差异，例如，普通按钮，单选按钮和复选框的类名都是“”，对于这种情况，我们仍然用一个类来对应这些窗口，而在类内部区分对待这些不同的窗口。

这样，我们要为每种需要改变外观的控件窗口编写一个类，根据面向对象的思想，我们很自然的想到提取出它们的公共基类，这就是，所有控件窗口处理类的公共基类，实际上是一个C++接口，因为它只包含一个纯虚函数，下面是它的定义：

///

/// base class for hook

class

:

void (HWND ) = 0; // in

};

这个接口中唯一的函数用来实现把对象链接到窗口的功能，也就是，这会在继承类实现，后面我们再说怎么实现它。今天要讲的实际上是控件类工厂，也就是及其继承类。下面是的完整声明和实现：

/// class for hooks. hook

class

:

*;

:

// the

()

(==NULL);

= this;

// Get the

* ()

;

* ( ) = 0;

};

* :: = NULL;

使用了两个设计模式，模式和 模式，实际上还包括 模式。

首先看抽象工厂模式，我们希望控件工厂根据窗口class的名字创建出不同的控件窗口消息处理类。对于模拟Mac的系统，这些控件窗口消息处理类包括, , 等；而对于模拟KDE的系统，则是, 等。这样，我们就可以定义两个的继承类，分别叫和，分别产生这两个系列的对象。::就是用来产生这些对象的方法，它是个纯虚函数，必须在继承类中实现。接受窗口class的名字为参数，返回指针，也就是所有控件类的基类。这样，每个对象工厂负责产生一系列对象，但对于一个应用程序来说，应该只有一种风格，也就是说，只能有一个工厂的实例，单件模式来了

这里使用了简化版的模式，需要声明一个继承类的实例，然后通过的静态函数得到这个唯一实例。这里没有控制不能生成第二个实例，不过这不是大问题。

现在来看的一个实现，，完整的代码如下：

class :

:

* ( )

if ((, "") == 0 )

new ;

else if ((, "#32770") == 0) //

new ;

else if ((, "") == 0)

new ;

else if ((, ) == 0)

new ;

else if ((, "#32768") == 0) //menu

new ;

else if ((, "") == 0) //

new ;

else if ((, ) == 0) //

new ;

NULL;

};

再看看消息钩子的代码，都很简单吧

::(int nCode, , )

cwps;

if( nCode == )

(&cwps, (), ());

(cwps.)

case :

CHAR [];

(cwps.hwnd, , );

* =NULL;

= ::()->();

if ()

->(cwps.hwnd);

break;

((HHOOK)::, nCode, , );

不管对于还是其他的工厂实现，以及不同的控件类系列，钩子函数的实现都是一样的。继承类的实现也非常相似，只是替换一些类名而已。

今天把工厂类和钩子都讲完了，可能不是很清楚，那也只能这样了

，其实看代码最清楚了

。下次讲怎么实现控件吧，包括如何利用ATL/WTL的基础架构，那是我最喜欢的部分了

接上篇，控件类的接口有了：，产生控件对象的工厂也有了，下面就该实现控件类了。在上篇定义控件基类的时候，我们只定义了一个抽象函数，而没有任何其他代码，那么，所有的实现代码都交给各个控件类去实现吗？不是的，这些控件类还有许多公共代码可以在基类实现，但是，我们选择不在中加入这些代码，而是再加入一个中间类：。为什么不把这两个基类合成一个类呢？其实，最初的设计是只有一个基类的，就是，而我们又希望在继承类中使用WTL对控件的包装类，这样，根据ATL/WTL的架构，就必须是一个模板类，而模板类是不能作为基类指针的，因为模板是类型不定的，而我们的抽象工厂模式要求一个基类指针，所以我们又提取出这样的纯虚的接口类。结果就是如下图所示的结构：

下面是模板类的声明：

///

/// Base class for all hook

/// :

/// T

/// class

/// TBase

/// , use WTL for

class : ,

这里用了多重继承，也是ATL里常用的，第一个父类是我们前面定义的接口，我们需要这个接口来实现抽象工厂设计模式。第二个父类是，这是ATL定义的，是所有窗口类的高层父类（虽然还不是顶层

）。

接收两个模板参数，同时也是的模板参数。第一个模板参数是继承类，这也是ATL中常用的技巧，这个技巧使得我们可以在父类中知道继承类的类型，于是，把this指针强制转换成继承类的类型，就可以调用继承类的方法，这种方式实现了类似于虚函数的多态，却不需要付出虚函数的性能代价。这也算把C++模板运用到及至了吧，好像只有在ATL中有这种用法，STL中有很多其他的看起来近似古怪的技巧，这些其实正是C++的魅力所在。后来的语言，如java，C#虽然也在各方面都有新的进步，但比起C++，真正值得人兴奋的地方还真很难找出来。

扯远了，继续说我们的第二个模板参数

。追踪ATL的代码，可以看到其实TBase参数最终是作为基类的，通过模板参数改变基类，这也是模板之于OO不同的地方。TBase有一个默认值，可以在这里传入其他类，但必须是的继承类，最有价值的参数当然是WTL窗口包装类，这样，在实现控件消息处理类的时候，就可以使用WTL包装类提供的函数，而不需要只依赖 API了，确实可以带来不少帮助。

才讲完的声明，真够罗嗦的

。下面来看的定义和实现，首先看几个函数声明：

void () {}; //

void () {}; //

void () {}; //class

void () {}; //class

上面四个函数都包含了空的实现，在继承类中可以选择的重载它们。重载非虚函数，利用上面讲到的模板技巧实现类似虚函数的多态，这就是模板给我们带来的新概念

。在每个实例生成时被调用，在实例销毁前被调用；静态函数在类的第一个实例生成时调用，在类的最后一个实例销毁时调用。

为什么要有两个静态函数呢，因为一个类代表同一种窗口，这些窗口会使用同样的资源，例如，需要几张不同状态的图片，而这些图片对于每个来说都是一样的，如果为每个实例保存这样一份资源，就有点浪费内存了。对于一个Skin插件来说，效率还是很重要的，所以我们选择用静态变量保持这些图片，并且在第一个生成的时候载入这些资源，后续生成的其他可以重用这些资源，然后在最后一个消失的时候释放这些资源，这样，内存的使用量被优化到最小。

这两个静态函数的调用在构造函数和析构函数中，另外还有一个实例计数值配合，这里就不多说了。下面还剩下和函数没讲。

比较简单，调用并删除自己，由于是继承类，函数会在窗口销毁的时候被自动调用，这样，就保证了实例会自己释放，不会造成内存泄漏。另外值得一提的是：在调用等上面提到的四个函数时，都是先把this指针转换成继承类T的指针pT，然后在pT指针上调用。这样才能实现类似虚函数的多态，这种方式据说比使用虚函数的方式效率高，不过我这样写倒不是因为要刻意提高效率，只不过，That's the ATL way

最后来看函数，这是在中定义的纯虚函数，在模板类中，这个函数得以实现。函数的主要功能是调用，从而获得对窗口消息的控制。另外，还实现了控制消息反射和初始化实例的操作。下面是它的代码：

void (HWND )

(::());

();

//if it is a child , a for its

//so that the will back to me

if ( (::(, ) & ) == )

HWND = ::();

(::());

//the get the , if

* =

(*)::(, , 0, 0);

if (!)

new ();

T* pT = (this);

pT->();

中间的一大块代码都是关于消息反射的，留到下次在讲，今天写的够长的了，最后讲一下吧。其实这里可以看到一个设计模式：模板方法。函数是模板方法，它调用的方法则要在继承类中重载。那么，方法是实例的初始化函数，为什么不放在构造函数里呢？因为每个实例的初始化可能不太一样，要根据被挂钩的窗口的状态决定，所以，必须等到被调用之后，才调用方法，在继承类的实现中，可以通过直接获得窗口句柄，调用API或者WTL包装类方法检查窗口状态，并执行必要的实例初始化代码。

好了，今天差不多了，剩点尾巴下次讲

有过去一个周末了，昨天去看跳水比赛，现场的气氛还是不错的。可惜田亮没有来，否则，光看看观众席的fans也是一种享受啊

。

废话结束，进入正题，今天讲点以前没说清楚的内容。上次提到了消息反射，但没有深入，这个概念是这样的，许多窗口控件会向父窗口发送一些消息，比如消息和消息，通知父窗口一些事件。因为是发给父窗口的，所以控件窗口的过程函数不能捕捉到这些消息。但是，经常我们希望在控件窗口对象中处理这些消息，这样使控件类更加独立。为了实现这个目的，MFC和ATL都提供了消息反射的机制，就是让父窗口在收到这类消息的时候，把它们再发还给控件窗口，这就是消息反射。我们要实现Skin插件，也需要在控件窗口类中收到这些消息，但是，我们不能依赖ATL或者MFC的反射，因为我们希望Skin插件可以被不同的宿主程序使用，而不是局限于ATL和MFC。其他程序可能没有消息反射机制，或者使用了不同的消息反射机制。所以，我们实现了自己的消息反射机制。

类就是用来完成消息反射的，其构造函数接受父窗口的句柄作为参数，然后调用把对象实例链接到窗口上去，这和控件的实现类似。是个虚函数，它的定义可以追述到ATL窗口类的最底层，::实现反射功能，把收到的需要反射的消息发送回控件窗口。但也不是简单的原样返回，而是包装成另一个消息，以免和其他消息冲突。当反射消息发会给控件窗口时，控件窗口利用下面三个宏解开，并得到原来的消息：

这几个宏的含义不多说了，熟悉WTL的同学很容易找到答案。另外值得一提的时消息，这个自定义消息可以用来向父窗口查询于其相关联的实例，以避免重复安装反射钩子，因为::为这个消息返回了this指针。::使用了消息。

值得讲的就这么多了吧，最后说一下怎么写继承类吧（即控件类），这也是直接影响最终效果的。WTL定义了许多通用控件包装类，把这些类作为的第二个模板参数可以是后续工作大大简化，当然，如果没有对应的包装类，也可以接收默认参数。

因为借助了ATL/WTL的基础架构，控件类的编写和写一个ATL窗口类非常相似，可以使用ATL/WTL消息映射宏，当然，这些宏需要手工输入，而不象MFC一样提供了。另外，控件类还可以选择的重载定义的4个初始化和清理函数，参考Skin技术实现框架（五）。附带的例子中提供了一个Mac按钮类的实现，可以参考，这个按钮例子算是比较复杂的，因为窗口类名为“”的窗口实际上包括普通按钮、单选钮和复选框，其他的许多控件实现起来比容易，当然也有一些比较麻烦的。

关于这个skin框架，基本上应该都讲清楚了，不过肯定比较乱，也许以后有时间整理吧

。这里使用了很多WTL的东西，可能熟悉的人并不多，而且最终没有得到微软官方支持，所以要说有多少价值，也说不上，只是喜欢的朋友可以玩一下。我现在也不怎么关注C++的东西了，没办法，新技术发展太快，不得不跟上啊。随便写一点以前的积累，和同学们共勉。