深入分析MFC文檔視圖結構（項目實踐）
文檔視圖結構（Document/View Architecture）是MFC的精髓，也是Observer模式的具體實現框架之一，Document/View Architecture通過將數據和其表示分開，提供了很好的數據層次和表現層次的解耦。然而，雖然我們使用MFC AppWizard就可以很輕松地獲得一個支持Document/View Architecture的MFC程序框架，Document/View Architecture本身的復雜性加上VC產生的一系列代碼足夠讓我們眼花繚亂，一時陷入云里霧里不可自拔。加上我們更多的人都沒有經過Windows SDK Programming 的學習和經歷就直接進行MFC Programming的學習和開發，更是面對一堆的代碼不知所措。
之于Document/View Architecture，侯捷先生的《深入淺出MFC》一書確實進行了很深入的分析和研究，網絡上也有很多在侯捷先生著述的基礎上的進一步的文章出現，但是個人覺得這里面有一點瑕疵（僅代表k_eckel淺見）：太過深入，這些分析和研究都最終會定位到Windows SDK中窗口的創建過程、MFC中對Document/View Architecture支持所提供的復雜無序的宏等對于沒有Windows SDK Programming 經驗和經歷的學習者和對于MFC不是很熟悉的學習者無異于是徒增煩惱，一個本來就很復雜的問題更加地復雜化了。我的觀點是這個過程是必要的，然而不是每個人所必需的，或者說不是每個人在初期學習和絕大多數項目開發中所必需的。我向來對眾多的僅僅學會了拖拉點拽就以為會了MFC（侯捷先生在《深入淺出MFC》一書中對這個群體有一個照面，這里不羅嗦）不以為然，但是我依然認為輕量級學習成本是重要的，容易上手，易于接受是一門技術成功或者說有價值的一個很大的決定性因素。因此提供一個輕量級的學習過程對于學習來說是很有必要性的，本系列文章就遵循這樣一個理念，對MFC中Document/View Architecture進行一個分析（姑且也可以稱之為深入），盡量將對Document/View Architecture的理論研究（侯捷先生書中很多內容）和實際的項目開發結合起來，最后提供一個簡單但是全面的Document/View Architecture項目開發（主要是界面框架設計和開發）的實際例子，供參考。
1 必備基礎知識概述
1.1 MFC文檔視圖結構程序結構總攬
當我們使用MFC AppWizard生成一個MFC程序，選用所有默認的設置（當然也是Multiple Documents，本文討論主要基于Multiple Documents，對于Single Document情況僅以簡單表述提及，皆因后者和前者很多相似相同之處，但前者更為復雜，并且更加常用。），假設你的程序名稱為A ，則你會得到CMainFrame、CChildFrame、CAboutDlg、CADoc、CAView、CAApp 6個類（Single Document 僅少一個CChildFrame類，其余均同）。這些類的具體含義將在后面給出，這里先要給出一個MFC 支持文檔視圖結構程序（以下簡稱App）的主要組成：
u 一個App（對應類CAApp）可以包含多個文檔模版（CDocTemplate），但是MFC AppWizard（無論是SDI還是MDI）都只是默認生成一個。但是在實際開發中一個文檔模版不夠，需要自己手工添加（在后面實際項目例子提供示例）。這個結構是通過MFC中CWinApp的成員變量CDocManager* m_pDocManager實現的，我們的CAApp正是繼承自MFC提供的CWinApp類。
u CDocManager類則擁有一個指針鏈表CPtrList m_templateList來維護這些文檔模版。這些文檔模版都是在CAApp：：InitInstance（）中通過AddDocTemplate(pDocTemplate)。
u CDocTemplate擁有3個成員變量，分別保存著Document、View、Frame的CRuntimeClass指針，另外持有成員變量m_nIDResource，用來指定這個Document顯示時候采用的菜單資源。這4份數據都在CAApp：：InitInstance（）中CDocTemplate的構造函數中指定。在Document中擁有一個回指CDocTemplate的指針（m_pDocTemplate）。
u 一個文檔可以有多個視圖，由Document中成員變量CPtrList m_ViewList維護。
u CFrameWnd擁有一個成員變量CView* m_pActiveView指向當前活動的View。
u CView中擁有一個成員變量CDocument* m_pDocument指向該視圖相關的Document。
[注解]：①MFC SDI/MDI程序默認都默認生成了一個文檔模版，并將這個文檔模版Add到其文檔模版的鏈表中，由于這是MFC默認提供的，因此這個文檔模版會被插入到文檔模版的第一個位置，而MFC也是通過這個文檔模版的特定位置可以確定的。默認情況下，當我們點擊File（Open）/ File（New）的時候，這個文檔模版會被啟用。
除了侯捷先生在《深入淺出MFC中列出的以上的深入分析，我們還應該（很大程度上更加重要）掌握以下的關于MFC SDI/MDI的知識：
u 文檔的本質：文檔是用來保存數據以及關于數據的處理的，每當MFC SDI/MDI響應File（Open）/ File（New）的時候都會打開一份文檔。文檔可以擁有多個視圖。文檔和視圖的關系可以這樣理解：文檔是被視圖觀察的對象。
u 視圖本質：視圖在Windows中就是一個窗口，也就是一個可視化的矩形區域。視圖是用來表示文檔的數據的。但是每個視圖必需依附于一個框架（SDI中是MainFrame，MDI是ChildFrame）。當然你可以自己去Create一個視圖，并且去顯示它。
u 框架的本質：框架實際是也是一個Windows窗口。但是在框架上可以放置菜單、工具欄、狀態欄等。而視圖則放在框架的客戶區。因此MFC中我們看到的窗口實際上Frame和View共同作用的結果。
u 在某一時刻，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。
1.2 MFC SDI/MDI各個類之間的互訪
在實際項目開發中用的最多就是各個類之間的互訪問，這里將網絡上和書籍中提到的做了一個總結，也是筆者在實際開發中都用到過的。
訪問對象
訪問位置
訪問實現
應用程序App
任何位置
① AfxGetApp();
② 在要使用應用程序App的文件中加入：
extern CAApp theApp，然后直接使用全局的theApp變量。
主框架窗口
任何位置
①AfxGetMainWnd();
②AfxGetApp()->m_pMainWnd;
視圖
框架類中
GetActiveView(); //當前的活動視圖
文檔類中
GetFirstViewPosition（）；//可以獲取全部視圖
GetNextView（）；
文檔
文檔類中
GetDocument()；
文當模版類中
GetFirstDocPosition(); //該文檔模版對應全部文檔
GetNextDoc();
框架類中
GetActiveDocument(); //當前活動文當
子框架類（MDI中）
主框架類中
①MDIGetActive（）；
②GetActiveFrame（）；
視圖類中
GetParentFrame();
文檔模版
文檔類中
GetDocTemplate();
應用程序App中
GetFirstDocTemplatePosition();
GetNextDocTemplate();
說明：1）以上給出的都是方法，實際訪問中可能還要進行以下簡單的處理，如類型轉換，循環遍歷等；
2）可能沒有列舉完所有可能位置的互訪問，但可以通過他們的組合得到。
2 文檔、視圖、框架之間的關聯
MFC SDI/MDI中的核心就在于文檔、視圖、框架之間的關聯，形成了一個有機的可運作的整體。MFC提供了默認的關聯關系，但是在實際的項目開發中很多時候需要動態進行他們的之間的關聯。
2.1 文檔和視圖間的關聯
使用MFC AppWizard聲稱MFC SDI/MDI程序，在App類的InitInstance（）方法中有如下代碼（假設Project名稱均為Test）：
u SDI中
CSingleDocTemplate* pDocTemplate;
pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(
IDR_MAINFRAME,
RUNTIME_CLASS(CTestDoc),
RUNTIME_CLASS(CMainFrame), // main SDI frame window
RUNTIME_CLASS(CTestView));
AddDocTemplate(pDocTemplate);
u MDI中
CMultiDocTemplate* pDocTemplate;
pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(
IDR_TESTTYPE,
RUNTIME_CLASS(CTestDoc),
RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // custom MDI child frame
RUNTIME_CLASS(CTestView));
AddDocTemplate(pDocTemplate);
這里通過CDocTemplate（無論是SDI中的CSingleDocTemplate還是MDI中的CMultiDocTemplate）的構造函數，將文當、視圖和框架（SDI中與主框架，MDI中與自框架）關聯在一起了，形成了一個整體。
手工實現文當和視圖的關聯
在實際的項目開發時候僅僅依靠MFC AppWizard生成的文當和視圖、框架是不夠的，因此我們需要掌握手工進行這種關聯。手工進行文當和視圖的關聯可以有以下兩種實現方式：
l 模仿MFC AppWizard實現，使用CDocTemplate的構造函數：在上面的分
析中我們可以看到通過CDocTemplate（無論是SDI中的CSingleDocTemplate還是MDI中的CMultiDocTemplate）的構造函數我們可以獲得文檔、視圖和框架的關聯。因此可以通過模擬這種方式進行關聯。具體實現方法如下：
1） 創建新的文檔、視圖和框架類，方法是使用VC中的Insert MFC Class
實現。注意到框架類選擇CMDIChildWnd作為基類，文檔類選擇CDocument作為基類，而視圖類則可以根據需要選擇CView或其子類（CEditView）等作為基類。
2） 為該框架添加菜單資源，方法是在VC資源窗口Menu菜單下添加新的菜
單，當然可以通過復制VC提供默認菜單進行修改。
3） 在App類的InitInstance（）中添加如下類似代碼：
CMultiDocTemplate* m_pDocTemplate;
m_pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(
IDR_TESTTYPE, //改為你新建的菜單資源ID
RUNTIME_CLASS(CTestDoc), //改為你新建的文檔類
RUNTIME_CLASS(CChildFrame), //改為你新建的框架類
RUNTIME_CLASS(CTestView)); //改為你新建的視圖類
AddDocTemplate(m_pDocTemplate);
4） 為了記錄這個文檔模版，你可以在App類中添加一個CMultiDocTemplate*
類型變量來維持這個文檔模版。
l 上面給出了通過CDocTemplate的構造函數將文檔、視圖、和框架關聯起來，但
是有時候我們并不想創建一個新的文檔模版，我們只是想給同一個數據提供不同的結果顯示，或者說是為同一個文檔添加一個新的視圖，并提供他們之間的一個切換。我在《VC項目開發之單文檔多視圖實現》一文給出了這樣的一個實現。還有一種可能就是我們本來不是一個文檔視圖結構支持的程序，想為視圖添加一個文檔，更好進行業務邏輯和表示層的一個分離。因此我們給出了第二種視圖和文檔關聯的方法：我們使用CCreateContext類進行他們之間的關聯，具體實現為：
m_pAnotherView = new CAnotherView(); //new 一個新的視圖，可以改為你新建的視圖
//獲取一個已有的文檔，可以是你新建的文檔
CDocument* m_pDoc = ((CFrameWnd*)m_pMainWnd)->GetActiveDocument();
//文檔和視圖關聯
CCreateContext context;
context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;
//創建視圖
UINT m_IDFORANOTHERVIEW = AFX_IDW_PANE_FIRST + 1; //創建視圖的ID號，你可以自己設置
CRect rect;
m_pAnotherView->Create(NULL,NULL,WS_CHILD,rect,m_pMainWnd,m_IDFORANOTHERVIEW,&context);
l 在框架和視圖關聯的時候進行設置，具體見一下框架和視圖關聯部分。
2.2 框架和視圖的關聯
在第一部分分析我們知道，框架和視圖其實都是windows窗口，不過框架提供了菜單、標題欄、狀態欄等資源，而視圖則只是一個矩形區域。MFC程序中視圖決定大多數時候要依附于一個框架（SDI中的MainFrame和MDI中的子框架窗口），可以這樣理解，框架相當于一個窗口容器（當然它本身也是一個windows窗口），而視圖則正好是放置在框架內客戶區域的內容。
框架和視圖的關聯也可以通過模仿MFC AppWizard實現，使用CDocTemplate的構造函數實現，即和2.1中文檔和視圖間的關聯方式相同，這里就不再給出，參看上面的詳細實現即可。
同上面的分析，在很多的時候我們并不是需要提供一個新的文檔模版，我們只是需要顯示一個新的窗口（MDI程序），例如我們在作MIS系統界面管理的時候，經常出現的情況就是用戶點擊一個菜單選項，即彈出一個處理窗口。而要顯示一個新的窗口，我們可以通過我在《VC 多文檔用戶界面設計》一文中給出的方法（通過CDocTemplate的OpenDocumentFile（）方法打開一個文檔實現），這樣就建立一套的文檔、視圖和框架的體系。上面已經分析到，我們看到MFC的窗口實際上框架和視圖的一個結合體，我們并不一定要提供文檔、視圖、框架的整個體系，我們只需要框架和視圖的結合即可實現窗口的顯示，這就要經過兩個步驟實現：第一步將視圖和框架關聯，第二步顯示框架（也就是一個windows窗口的顯示）。以下給出框架和視圖關聯的具體實現：
CChildFrame* pFrm = new CChildFrame(); //框架可以是你新建或者定制的框架類
CCreateContext context;
context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CDemoView); //視圖可以是你想顯示的視圖
pFrm->LoadFrame(IDR_TEST2TYPE,WS_CHILD |
WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context); //菜單資源你可以修改
pFrm->ShowWindow(SW_SHOW); //顯示窗口
pFrm->InitialUpdateFrame(NULL,true); //調用視圖的OnInitialUpdate（）和框架的ActiveFrame（），你可以在這里設置窗口的標題
當然你可以在這里添加視圖和文檔的關聯，具體實現是添加以下代碼：
context.m_pCurrentDoc = m_pDoc; // m_pDoc就是你要關聯到的文檔對象
3 代碼實例
本部分將以一個通用的MDI項目界面設計開發為例，將上面的分析附諸實踐。
3.1 情景描述
一個常見界面邏輯為：用戶打開一個系統，顯示基本的菜單，用于用戶的登錄、注銷和用戶管理（當然這也可以通過一個用戶登錄的對話框實現）。用戶正確登錄后，顯示系統的功能操作界面，當用戶點擊一個菜單項后（對應一個或者多個業務邏輯），彈出一個處理操作界面（并非對話框）。各個功能操作界面可共存于一個框架內，可以最大化、最小化或者關閉。
3.2 代碼實現
下面就將上面的提到的情景用前面提到的技術，給出詳細的實現方案。
Step 1：新建一個MFC 項目，名稱為Demo，選擇不用Document/View Architecture支持（第二步去掉默認的復選框即可）。這樣系統為你默認生成5個類：CDemoApp、CMainFrame、CChildFrame、CAboutDlg、CDemoView。各個類的含義上面已經分析了，不羅嗦。另外系統還提供了兩個默認的菜單：IDR_DEMOTYPE和IDR_MAINFRAME，將IDR_MAINFRAME的菜單的“文件”改名為“開始”（好像更加專業，不該也沒有什么，本來就是Demo），然后將這個菜單項的子菜單中改為“登錄”、“注銷”，并使用默認的子項，并將前兩者的ID號改為：“ID_LOGIN”和“ID_LOGOUT”。拷貝（Ctrl + C）粘貼（Ctrl + V），則得到一個名稱為IDR_MAINFRAME1的菜單資源，刪除原有的IDR_DEMOTYPE菜單（注一先保存名稱），再將IDR_MAINFRAME1的名稱改為IDR_DEMOTYPE。再為IDR_DEMOTYPE添加一個菜單項“功能”，添加兩個子菜單項“業務邏輯一”和“業務邏輯二”，ID號分別為：ID_FUNC_ONE和ID_FUNC_TWO。
Step 2：給CDemoApp添加兩個變量，保存菜單資源：
HMENU m_hOPMenu;
HMENU m_hInitMenu;
并在BOOL CDemoApp::InitInstance()中添加代碼：
m_hInitMenu = ::LoadMenu(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDR_MAINFRAME));
m_hOPMenu = ::LoadMenu(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDR_DEMOTYPE));
為了顯示效果，在BOOL CDemoApp::InitInstance()中添加代碼：
pFrame->SetWindowText("武漢大學計算機學院-未登錄");
m_nCmdShow = SW_SHOWMAXIMIZED;
pFrame->ShowWindow(m_nCmdShow); //系統提供
pFrame->UpdateWindow();
為菜單項“登錄”添加響應函數（使用Class Wizard，Class Name選擇CDemoApp）
void CDemoApp::OnLogin()
{
// TODO: Add your command handler code here
SetMenu(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,m_hOPMenu);
AfxGetApp()->m_pMainWnd->SetWindowText("武漢大學計算機學院-已登錄");
}
同上，為菜單項“注銷”添加響應函數：
void CDemoApp::OnLogout()
{
// TODO: Add your command handler code here
if(((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncOneFrame != NULL)
((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncOneFrame->SendMessage(WM_CLOSE);
if(((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncTwoFrame != NULL)
((CMainFrame *)AfxGetMainWnd())->m_pFuncTwoFrame->SendMessage(WM_CLOSE);
SetMenu(AfxGetApp()->m_pMainWnd->m_hWnd,m_hInitMenu);
AfxGetApp()->m_pMainWnd->SetWindowText("武漢大學計算機學院-未登錄");
}
這就實現了登錄和注銷的功能（當然實際中可能還會有一個驗證用戶權限和合法性的對話框，這里從略），并實現了登錄注銷時刻用戶操作菜單的轉變。注意：這里OnLogout中前兩行代碼是在注銷的時候要把已經打開的窗口關閉而添加的，m_pFuncOneFrame和m_pFuncTwoFrame的定義和作用請參見后面定義。
Step 3：添加一個新的子框架類CDemoFrame，其基類為CMDIChildWnd。添加一個兩個新的視圖類CFuncOneView和CFuncTwoView類，前者的基類為CView，后者為CFormView。當然為了添加CFuncTwoView類，需要先Insert一個對話框資源，并將ID改為IDD_FUNC_TWO_DLG，屬性Style修改為“child”（默認為Popup）。這樣在新建CFuncTwoView的時候選擇該DialogID為IDD_FUNC_TWO_DLG。注意將CDemoFrame的構造函數改為public（默認是protected）。
Step 4：為CMainFrame添加兩個成員變量記錄各個業務邏輯對應的窗口，在MainFrm.h中添加：
CDemoFrame* m_pFuncOneFrame;
CDemoFrame * m_pFuncTwoFrame;
并在CMainFrame::CMainFrame()中初始化：
CMainFrame::CMainFrame()
{
// TODO: add member initialization code here
m_pFuncOneFrame = NULL;
m_pFuncTwoFrame = NULL;
}
Step 5：為“業務邏輯一”添加響應函數（CMianFrame中）：
void CMainFrame::OnFuncOne()
{
// TODO: Add your command handler code here
if (m_pFuncOneFrame != NULL)
{
m_pFuncOneFrame->MDIActivate();
return ;
}
m_pFuncOneFrame = new CDemoFrame();
CCreateContext context;
context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncOneView);
m_pFuncOneFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);
m_pFuncOneFrame->SetWindowText("業務邏輯一");
m_pFuncOneFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);
m_pFuncOneFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);
}
同上，為“業務邏輯二”添加響應函數：
void CMainFrame::OnFuncTwo()
{
// TODO: Add your command handler code here
if (m_pFuncTwoFrame != NULL)
{
m_pFuncTwoFrame->MDIActivate();
return ;
}
m_pFuncTwoFrame = new CDemoFrame();
CCreateContext context;
context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncTwoView);
m_pFuncTwoFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);
m_pFuncTwoFrame->SetWindowText("業務邏輯二");
m_pFuncTwoFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);
m_pFuncTwoFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);
}
這樣，上述的需求情景基本是做到了，但是需要說明的是：
1） 需要在適當的地方加入適當的頭文件，就是說在使用類的時候要include其實現的頭文件。
2） 上面其實是很多的MIS管理系統的通用界面操作模版，大家可以在實際的項目開發中作相應的修改（主要是實現相應的業務邏輯等）；
3） 這里提供的默認的主框架窗口比較簡單（默認），要添加一個背景，請參看筆者的《VC—主框架窗口繪制背景》一文添加合適的背景；
4） 上面的例子中，是讓其生成不支持MFC Document/View Architecture，如果已經有了默認的支持MFC Document/View Architecture的程序，請將App中模仿上面的實現即可。
5） 上面可以使用MFC AppWizard生成的CChildFrame類代替CDemoFrame類，但是建議新建框架類，業務邏輯一和業務邏輯二可以使用不同的框架類，模仿實現即可。
當然，你肯能需要為視圖添加文檔以實現業務邏輯和表現層的松耦合，下面就為CFuncOneView添加文檔視圖結構支持。
Step 6：添加一個文檔類CDemoDoc，基類為CDocument并將CDemoDoc的構造函數改為public（默認為protected），為了演示，為CDemoDoc添加函數GetData（）：
CString CDemoDoc::GetData()
{
return "Hello world";
}
Step 7：為CFuncOneView添加函數GetDocument：
CDemoDoc* CFuncOneView::GetDocument()
{
return (CDemoDoc*)m_pDocument;
}
并修改OnDraw函數：
void CFuncOneView::OnDraw(CDC* pDC)
{
//CDocument* pDoc = GetDocument();
// TODO: add draw code here
CDemoDoc* pDoc = GetDocument();
pDC->TextOut(50,50,pDoc->GetData());
}
Step 8：將CDemoDoc和CFuncTwoView關聯：修改void CMainFrame::OnFuncOne()函數為：
void CMainFrame::OnFuncOne()
{
// TODO: Add your command handler code here
if (m_pFuncOneFrame != NULL)
{
m_pFuncOneFrame->MDIActivate();
return ;
}
m_pFuncOneFrame = new CDemoFrame();
CDemoDoc* m_pDoc = new CDemoDoc();
CCreateContext context;
context.m_pNewViewClass = RUNTIME_CLASS(CFuncOneView);
context.m_pCurrentDoc = m_pDoc;
m_pFuncOneFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_MAXIMIZE|WS_OVERLAPPEDWINDOW,this,&context);
m_pFuncOneFrame->SetWindowText("業務邏輯一");
m_pFuncOneFrame->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED);
m_pFuncOneFrame->InitialUpdateFrame(NULL,true);
}
至此，就完成了整個過程。需要說明的是：
1） 需要在適當的地方加入適當的頭文件，就是說在使用類的時候要include其實現的頭文件。
2） 如果是已經有了文檔視圖支持的程序，上面的文檔可以使用系統中提供的文檔；
上面提供了一個簡單通用的界面操作的實現，大家可以參照實現，例如添加更多的視圖、實現自己的業務邏輯等。
3）本文提供了實現的整個代碼，請參考。