Qt plugin系统的几点说明

对于一个大型软件系统来说，实现plugin是一件很美妙的事情，一个成功的plugin系统可以使软件增色不少。Plugin最大的功能是在一定程度内提高了软件的灵活度和可扩展性。一个设计精良的server软件plugin系统甚至在server程序不退出的情况下可以调用新加入的plugin，实现不间断服务的升级。那么，Qt是怎样实现它的plugin系统呢？

使用Qt创建plugin和在程序中调用plugin是很简单的事情，Qt提供了很多helper class供大家使用。总体来说，Qt的plugin分为2种，按照Qt文档的说法，一种是高等级的plugin。其实说白了就是已经确定interface的Qt本身的plugin。（大家可能都知道，Qt的很多功能，像数据库驱动、图片格式支持、文字内码等都是通过plugin实现的）举个例子来说，Qt可能本身没有西班牙语（希望这次西班牙夺冠:-）的文字内码，但是程序员可以通过按照codec interface写出西班牙语的codec plugin从而使Qt支持西班牙语。

另一种是低等级的plugin。就是该plugin的interface也需要程序员自己编写。所以如果你知道怎么写一个低等级的plugin并使用它之后，高等级的plugin也就完全掌握了。下面我就重点说说低等级的plugin在Qt里实现的一些要点。

从编程的角度，重点还是OOP。所谓的plugin，其实就是一些按照特定interface写成的子类。该Interface必须是虚基类，且所有函数(除了析构)都是虚函数。而所谓的plugin就是继承该虚基类和QObject的子类。当程序调用该plugin的某个函数时，是通过该plugin的虚基类在运行时动态绑定至子类的vtable执行的。所以Qt实现plugin的基础还是OOP的继承和多态。

举个大家都知道的例子来说明，PhotoShop（可能它并不是这么实现的）的所有滤镜有个统一的interface虚基类，该类提供了一个虚函数doSomeWork用于实现滤镜效果。当用户选择某个特殊滤镜时，程序会调用plugin中该滤镜class的doSomeWork实现函数来执行该操作，从而实现特定的滤镜功能。

那么为什么该plugin类不但要继承interface类，还需要继承QObject类呢？原因是调用plugin时需要该plugin类QObject那部分的meta信息。如果大家看过例子代码，会发现，用QPluginLoader调用plugin的文件后，关键的一步是确定该plugin是什么类型的。简单的另人惊讶，一句qobject_cast就搞定了。刚看到这句我百思不得其解，好在Qt有源代码可看，看了源代码发现qobject_cast类似于标准C++的dynamic_cast，且无需RTTI支持并能跨DLL。在代码中，qobject_cast是通过QObject的metaobject的cast函数来实现的。那么该函数是怎么写的呢？

/*!

/internal

Returns /a obj if object /a obj inherits from this

meta-object; otherwise returns 0.

*/

QObject *QMetaObject::cast(QObject *obj) const

{

if (obj) {

const QMetaObject *m = obj->metaObject();

do {

if (m == this)

return const_cast<QObject*>(obj);

} while ((m = m->d.superdata));

}

return 0;

}

从子类的metaobject开始查找，一直向父类循环，直至找到一致的meta（类信息）。所以，qobject_cast其实是确定该类是否是指定父类的派生类，如果是的话得到其指针。也就是说确定一个plugin是什么类型是通过继承关系来实现的。

从文件的角度来说，一个或多个plugin可以生存在同一个动态库里，windows下是dll。那么，这个dll怎么能动态的将plugin暴露给调用者呢？最关键的是Q_EXPORT_PLUGIN2这个宏。Qt文档特意说明，同一个plugin必须且只能调用它一次，且必须在实现文件的末尾。为什么呢？

因为这个宏最终调用了另一个宏，Q_PLUGIN_INSTANCE，而它的定义如下：

#define Q_PLUGIN_INSTANCE(IMPLEMENTATION) /

{ /

static QT_PREPEND_NAMESPACE(QPointer)<QT_PREPEND_NAMESPACE(QObject)> _instance; /

if (!_instance)      /

_instance = new IMPLEMENTATION; /

return _instance; /

}

不知道大家有没有注意到static并且让design pattern中某个可爱的模式掠过你的脑海。从这个角度上说，你最适合在plugin中完成的代码是那些事务性的代码，即使用调用者的资源完成某些计算或操作。当你想在plugin中分配大量资源和组织一个庞大的类战队时，请三思。

其它的一些细节如pro文件怎么配置，plugin文件的目录等等是一些细节问题，大家可以看文档解决。

不知我写的是不是太少且太跳跃了。我觉得大家水平都很高，一些简单的细节问题就不在费时费力描述了。只把自己认为有点意思和重要的信息写出来。TX们有兴趣的话也可以写些东西互相交流，毕竟Qt的中文资料太少了。

最后，关于最近比较火爆的皇帝唐的事情，我也有一些想法。不过我这个博主要是技术文章，所以我只说一句和大家共勉。“诚信比金子更可贵”

http://blog.csdn.net/superjoel/article/details/5725209