插件式架构设计中主要包括三个重要部分,宿主、插件协议以及插件实现。宿主是指使用插件的部分,该模块可以是一个类,也可以是多个接口和类组成的模块。插件协议是指宿主与插件之间的协议,宿主根据这个协议去调用插件的功能,插件根据这个协议去实现宿主需要的功能。插件实现就是基于插件协议实现的一个个具体插件。插件协议一般用接口体现。
要梳理AO中的Command-Tool插件架构,就要找到对应的宿主、插件协议以及具体的插件实现。
我们先通过ICommand的定义,找下宿主是什么。
当命令被创建的时候,会传一个名为hook的参数进来,该参数为object类型,名称翻译过来叫钩子。这个名称挺形象的,相当于这个小小的插件钩住了一个很庞大宿主对象,这样在这个插件中,就可以使用宿主对象的任何资源了。
其关系如下图所示。
我们开发的时候,常用的宿主就是IMapControl、IPageLayoutControl,分别可以有AxMapControl.Object和AxPageLayoutControl.Object获取。AO API已经为我们实现了上百个命令或者工具。例如我们最常用的地图放大工具、地图全图命令等。这些工具和命令我们都可以直接使用。
下面代码展示了如何设置当前的地图工具为放大工具。
ESRI.ArcGIS.SystemUI.ITool myZoomInTool=new ControlsMapZoomInToolClass();
(myZoomInTool as ICommand).OnCreate(myAxMapControl.Object);
(myAxMapControl.Object as IMapControl2). CurrentTool = myZoomInTool;
调用AO API自带的全图工具的代码如下。
ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand myFullCommand=new ControlsMapFullExtentCommandClass ();
myFullCommand.OnCreate(myAxMapControl.Object);
myFullCommand. OnClick();
2.ICommnad接口
ICommand接口是插件协议之一,继承该接口的类都可以成为命令。即点击一下执行,不主动与宿主发生鼠标和键盘交互。该接口包含的重要成员如下表所示。
序号 | 名称 | 类型 | 描述 |
1 | Bitmap | Int | 命令上显示的图标 |
2 | Caption | String | 命令上显示的文字 |
3 | Checked | Bool | 命令是否处于选中状态 |
4 | Enabled | Bool | 命令当前是否可用 |
5 | OnClick | 函数 | 点击命令时,触发执行的函数 |
6 | OnCreate | 函数 | 创建该命令时,调用的函数 |
7 | Tooltip | String | 鼠标放到命令上要显示的文字 |
这些属性和函数的名字都比较容易理解,一看就知道其作用。如果我们自己继承ICommand实现一个弹出当前地图包含几个图层的命令,命名为LayerCountCommand。那么只要在OnClick函数中,获取OnCreate函数传进来的宿主对象,从宿主对象中获取当前加载的地图,进而获取其包含的几个图层,使用消息对话框弹出即可。
我们实现命令时候,只需要关注宿主对象就可以了,和其他Command不会发生直接关联。如果需要和其他Command关联,那么这些关联都通过宿主进行。例如我们刚才实现的LayerCountCommand在地图图层为0的时候,其处于不可用的状态,也就是 Enabled属性等于False。按照正常思维的话,我们会在OpenMapCommand里面,判断一下当前图层个数是否为0,从而设置设置LayerCountCommand实例的Enabled属性。那RemoveLayerCommand、AddLayerCommand、NewMapCommand等怎么办呢?难道每个命令里面都要判断LayerCountCommand是都可用?
当然不会是这样,我们会为宿主添加MapChanged和LayersChanged事件,无论用OpenMapCommand还是其他地方,在系统中打开一个新地图后,宿主对象就会触发MapChanged事件。而我们实现的LayerCountCommand会监测该事件,当该事件触发后,LayerCountCommand会判断当前地图有几个图层,从而设置自己是否是可用。
这样LayerCountCommand只关系宿主的信息,间接的和OpenMapCommand产生了关联。而LayerCountCommand自己可以决定自己是否可用,这就形成了高内聚,低耦合的设计。
ITool接口也是插件协议之一,实现该接口的类我们成为工具,这些工具是可以和地图显示控件进行鼠标、键盘交互的。该接口包含的重要成员如下表所示。
序号 | 名称 | 类型 | 描述 |
1 | Cursor | Int | 鼠标在地图显示控件上的样式 |
2 | Deactivate | 函数 | 工具失活的时候触发的函数 |
3 | OnMouseDown | 函数 | 鼠标按下执行的函数 |
4 | OnMouseMove | 函数 | 鼠标移动执行的函数 |
5 | OnMouseUp | 函数 | 鼠标谈起执行的函数 |
6 | OnDblClick | 函数 | 鼠标双击地图显示控件执行的函数 |
7 | OnKeyDown | 函数 | 键盘按键按下执行的函数 |
8 | OnKeyUp | 函数 | 键盘按键弹起执行的函数 |
每个宿主对象都有CurrentTool属性,如果点击MapZoomInTool工具,那么该宿主的CurrentTool就是该工具了。当鼠标在宿主对象上按下的时候,会自动调用宿主对象CurrentTool属性值的OnMouseDown,也就是MapZoomInTool工具的OnMouseDown函数。当鼠标在宿主对象上移动的时候,会自动调用MapZoomInTool的OnMouseMove函数。其他动作一次类推,并且宿主对象读取CurrentTool的Cursor作为当前的鼠标样式。
要做一个放大工具,需要考虑拉框放大、点击放大等。但有了宿主程序,就可以把这些代码完整的封装到MapZoomInTool类中。而实现地图缩小功能MapZoomOutTool以及地图平移的MapPanTool,完全不需要知道其他工具的存在,也不关心其他Tool都做了什么。
在ArcMap中,地图放大、地图缩小、地图平移、地图全图地图即放大、地方即缩小、上一视图和下一视图这几个Tool和Command关系非常密切。如下图所示。
但通过这种插件式架构,他们不光代码之间无直接联系,而且还可以做到随意组合使用。例如我们开发的系统可以使用放大、缩小和平移三个工具,也可以加上全图,或者再加上其他工具,都可以正常运行。这种模式非常值得我们思考和借鉴。
ArcMap就是通过这种插件式架构把各种Command和Tool组合起来的,而这些Comamnd和Tool的背后是一个个功能点。不光使得ArcMap可以持续集成那么多功能,甚至可以开放接口,让开发人员直接在ArcMap上扩展。
那这种模式是不是可以借鉴到我们的软件开发中?答案是肯定的,下面我们就来设计自己的App-Command框架。
为什么我们要自己再设计一套App-Command框架,而不直接使用AO API中的AxControl-ICommand这套已经非常好的框架呢?
1、宿主不同。我们系统的宿主对象除了可能要包含MapControl等地图显示控件外,还可能会包含我们业务系统特有的信息。例如当前登录用户,在一些Command中,可能需要根据当前登录用户的觉得来判断功能是否可用等。
2、AO中的ICmmand和ITool已经和UI绑定到一起了,我们并不想直接用AO中定义的ToolBar,这样会和我们的系统风格不一致。还有ICommand中定义的Bitmap以及ITool中定义的Cursor都是int类型,这并不符合我们的使用习惯。如果我们使用传统菜单+工具条的模式,使用的都是16*16的图标,如果我们采用Office的Ribbon风格,那么可能会出现很多32*32的图标,这个如何兼容?
3、我们想让我们定义的工具适应更多的UI。例如定义的Command和Tool和绑定到WPF自带的按钮上,也可以绑定到第三方库例如DEV定义的按钮上。这就需要多UI进行抽象。
我们参考借鉴AO,定义我们自己的App-Command框架如下,定义的时候,主要是解决上述的几个问题。我们定义的框架如下。
IApplication、ICommand、IMapTool以及ICmmandUI四个接口以及MapApplication类是整个框架的核心部分。除了上图中体现出来的内容外,框架还包含Command、MapTool以及 ViewSynchronizer等基类和辅助类。
我们在MapApplication类中封装了宿主与ITool接口的交互。封装代码如下。
this.AxMapControl.OnMouseDown += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnMouseDown(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnMouseMove += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnMouseMove(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnMouseUp += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnMouseUp(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnDoubleClick += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnDblClick();
};
this.AxMapControl.OnKeyDown += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnKeyDown(y.keyCode, y.shift);
};
this.AxMapControl.OnKeyUp += (x, y) =>
{
this._CrruteTool.OnKeyUp(y.keyCode, y.shift);
};
对于宿主来说,并不关心当前使用的到底是哪个Tool,只管在触发动作的时候,去调用当前工具对应的函数即可。
工具切换的代码如下。
public IMapTool CrruteTool
{
get
{
return this._CrruteTool;
}
set
{
this._CrruteTool.OnDeActivate();
this._CrruteTool.IsChecked = false;
this._CrruteTool = value;
if (this._CrruteTool == null)
{
this._CrruteTool = new NullMapTool(this);
}
this._CrruteTool.OnActive();
this._CrruteTool.IsChecked = true;
}
}
切换工具的时候,首先要调用工具的OnDeActivate函数,把当前工具的使用痕迹清理掉。设置新工具,调用新工具的OnActive函数,激活该工具。
AO本身为我们提供了很多已经实现好的工具和命令,如何把这些命令融合到我们自己的框架中呢?
Command以全图命令为例。
public class MapFullExtentCommand : MapCommand
{
private ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand _EsriCommand = null;
public MapFullExtentCommand(MapApplication pMapApplication)
: base(pMapApplication)
{
this._EsriCommand = new ControlsMapFullExtentCommandClass();
this._EsriCommand.OnCreate(pMapApplication.MapControl);
this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "MapTools/Res/MapFullExtent16.png");
}
public override void OnClick()
{
base.OnClick();
this._EsriCommand.OnClick();
}
}
我们初始化了一个AO定义的ControlsMapFullExtentCommandClass类,并与我们定义的MapApplication中的MapControl绑定。实现命令点击函数的时候,直接调用AO中定义的全图类的OnClick函数即可。
Tool以地图放大工具为例。
public class MapZoomInTool : MapTool
{
private readonly ESRI.ArcGIS.SystemUI.ITool _EsriTool = null;
public MapZoomInTool(MapApplication pMapApplication)
: base(pMapApplication)
{
this._EsriTool = new ControlsMapZoomInToolClass();
this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "MapTools/Res/MapZoomIn16.png");
}
public override void OnActive()
{
base.OnActive();
(this._EsriTool as ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand).OnCreate(this.MapApplication.ActiveControl);
this.MapApplication.ActiveControl.CurrentTool = this._EsriTool;
}
public override void OnDeActivate()
{
base.OnDeActivate();
this.MapApplication.ActiveControl.CurrentTool = null;
}
}
我们初始化了一个AO定义的ControlsMapZoomInToolClass类,在激活该工具的时候和当前激活的Control绑定,如果是数据模式,会绑定MapControl,如果是布局模式,会绑定PageLayoutControl。并把定义的工具赋值给当前激活的Control的CurrentTool属性。失活的时候,把当前激活Control的CurrentTool设置为null。
这样我们就可以充分利用AO已经实现的各类命令和工具了。
如果我们想在已有工具的基础上做些其他事情呢?例如在出图的时候,选择一个元素,在右侧显示该元素的属性面板。正常思路下,我们会点击PageLayoutControl,根据坐标去判断是否选中的Element,如果选中了,则把Element显示为选中状态,并获取该对象,在右侧显示其属性面板。
那是不是有更简单的方法?AO是有选择Element工具的,类名称为ControlsSelectToolClass,使用该工具可以使用鼠标进行点选、框选、删除、移动以及调整元素大小等操作,这些功能如何我们自己去写代码实现,将有非常大的工作量。如果能用这个工具,那就再好不过了。但我们需要解决两个问题。
1、AO中定义的选择类,在选择元素后,我们要捕捉到该动作,并获取选中的元素,显示元素的面板;
2、AO中定义的选择类,选择元素后,按下Delete键,会删除元素,这个逻辑我们需要控制,禁止删除MapFarme,并且删除其他元素的时候,要弹出提示是否确定删除对话框,确定后,再删除。
代码定义如下。
public class SelectTool : MapTool
{
private readonly LayoutDesignApplication _LayoutDesignAplication = null;
private readonly ControlsSelectToolClass _EsriTool = null;
public SelectTool(LayoutDesignApplication pLayoutDesignAplication)
: base(pLayoutDesignAplication)
{
this._LayoutDesignAplication = pLayoutDesignAplication;
this._EsriTool = new ControlsSelectToolClass();
this.Caption = "Select";
this.Tooltip = "Select";
this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "Designs/Res/Select16.png");
}
public override void OnActive()
{
base.OnActive();
this._EsriTool.OnCreate(this._LayoutDesignAplication.ActiveControl);
}
public override void OnKeyDown(int keyCode, int shift)
{
if (keyCode == (int)ConsoleKey.Delete)
{
IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect
= this._LayoutDesignAplication.PageLayoutControl.GraphicsContainer as IGraphicsContainerSelect;
IElement mySelectElement = myGraphicsContainerSelect.DominantElement;
if (mySelectElement is IMapFrame == true)
{
return;
}
MessageBoxResult myMessageBoxResult = MessageBox.Show("Is it determined to remove?", "Info", MessageBoxButton.YesNo);
if (myMessageBoxResult != MessageBoxResult.Yes)
{
return;
}
base.OnKeyDown(keyCode, shift);
this._EsriTool.OnKeyDown(keyCode, shift);
}
else
{
base.OnKeyDown(keyCode, shift);
}
}
public override void OnMouseDown(int button, int shift, int x, int y)
{
//如果是中键
if (button == 4)
{
this._LayoutDesignAplication.AxControlPan();
}
else
{
this._EsriTool.OnMouseDown(button, shift, x, y);
}
}
public override void OnMouseUp(int button, int shift, int x, int y)
{
base.OnMouseUp(button, shift, x, y);
this._EsriTool.OnMouseUp(button, shift, x, y);
IPageLayoutControl myPageLayoutControl = this._LayoutDesignAplication.PageLayoutControl;
IPageLayout myPageLayout = myPageLayoutControl.PageLayout;
IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect = myPageLayout as IGraphicsContainerSelect;
IElement myDominantElement = myGraphicsContainerSelect.DominantElement;
}
public override void OnMouseMove(int button, int shift, int x, int y)
{
base.OnMouseMove(button, shift, x, y);
this._EsriTool.OnMouseMove(button, shift, x, y);
}
}
完全自定义的Command就比较简单些了。例如我们定义异常当前选中的图层命令,定义如下。
public class LayerRemoveCommand : MapCommand
{
public LayerRemoveCommand(MapApplication pMapApplication)
: base(pMapApplication)
{
this.Caption = "Remove";
this.IsEnabled = false;
this.MapApplication.OnActiveStateChanged += (x, y) =>
{
this.UpdateIsEnableState();
};
this.MapApplication.OnSelectTocObjectChanged += (x, y) =>
{
this.UpdateIsEnableState();
};
}
public override void OnClick()
{
base.OnClick();
ILayer myLayer = this.MapApplication.SelectTocObject as ILayer;
if (myLayer == null)
{
MessageBox.Show("Please Select A Layer。");
return;
}
if (MessageBox.Show("Are You Sure Remove The Layer?", "Info", MessageBoxButton.YesNo) == MessageBoxResult.Yes)
{
this.MapApplication.MapControl.ActiveView.FocusMap.DeleteLayer(myLayer);
this.MapApplication.TOCControl.Update();
}
}
private void UpdateIsEnableState()
{
if (this.MapApplication.ActivePattern == MapActivePattern.None)
{
this.IsEnabled = false;
return;
}
ILayer myLayer = this.MapApplication.SelectTocObject as ILayer;
this.IsEnabled = (myLayer != null);
}
}
该定义就可以添加到图层的右键菜单上,用来移除当前选中的图层。我们不光可以通过调用宿主的属性和事件来控制自己是否可用,还可以加入很多逻辑判断。例如如果没有选择任何图层,则提示用户请选择一个图层。在移除的时候,可以提示用户是否确定移除等。
自定义的工具如下所示。
public class PointTextTool : MapTool
{
private LayoutDesignApplication _PLAplication = null;
public PointTextTool(LayoutDesignApplication pPLAplication)
: base(pPLAplication)
{
this._PLAplication = pPLAplication;
this.Caption = "Insert Text";
this.Tooltip = "Insert Text";
this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "Designs/Res/Text16.png");
}
public override void OnMouseDown(int button, int shift, int x, int y)
{
base.OnMouseDown(button, shift, x, y);
IPoint myPagePoint = this._PLAplication.PageLayoutControl.ToPagePoint(x, y);
IPageLayout myPageLayout = this._PLAplication.PageLayoutControl.PageLayout;
IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect = myPageLayout as IGraphicsContainerSelect;
myGraphicsContainerSelect.UnselectAllElements();
PointTextItem myPointTextItem = new PointTextItem();
MapFrameItem myMapFrameItem = this._PLAplication.LayoutDesign.MapFrameItem;
myPointTextItem.X = myPagePoint.X;
myPointTextItem.Y = myPagePoint.Y;
this._PLAplication.LayoutDesign.PageLayoutItemList.Add(myPointTextItem);
myPointTextItem.Apply(this._PLAplication);
(myPageLayout as IActiveView).PartialRefresh(esriViewDrawPhase.esriViewGraphics, null, null);
this._PLAplication.CrruteTool = this._PLAplication.SelectTool;
}
}
实现工具的OnMouseDown函数,获取当前点击位置的坐标,实例化一个文本元素,添加到该位置。然后马上把工具切换到系统定义好的SelectTool上,这样会避免不小心点击两次,添加了两个文本元素,提高用户体验。
切换到SelectTool后,再次点击刚添加文本元素就可以选中该元素,这样右侧该元素的信息面板就展示出来了,完成了一个非常自然的操作过程。
通过命令和工具通过自己控制自己的状态、行为等,可以做到很细微的逻辑控制,并且这些操作会很好的封装在自己的代码中。这样系统功能可以通过实现各类Command和Tool不断扩展系统功能,但又不会影响系统的整体结构。
AO中实现了二三百个命令和工具,我们常用的大概有几十个。可以在帮助中通过查看ICommand接口,查看到底有哪些实现。
也可以通过ArcMap查找,出现在ArcMap工具条上的按钮,大部分都能在此找到对应的类。