Gynoid: 移动开发框架

Vince Ricci

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2009年5月29日

LGPL3

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Gynoid 是一个封装了手机 API (WinCE, symbian, iPhone) 的框架。

介绍

移动开发是一件非常令人兴奋的事情，因为这通常意味着要用到
计算的各个领域。既然是为最终用户开发，你就需要创建漂亮的 GUI，处理数据连接和数据库等等。

我唯一不喜欢的是，每个平台都需要学习一门新语言、新的 API，如果你想将其移植到另一个平台，几乎总是需要重新编写。

像 Sun 这样的公司曾试图推广 Java 来实现“一次编写，随处运行”的美梦，但正如你已经知道的，它并未成功，尤其是在移动领域。
出于政治原因，Java 在 Windows Mobile 和 iPhone 上并不真正受支持，我个人也不认为应该使用托管语言，因为它们速度慢，消耗内存多，等等。

问题在于，开发者现在习惯于只关注他们想要实现的功能，而不愿再管理内存了。我甚至还没有提到那些连指针是什么都不知道的新开发者，但那是另一个问题……

考虑到这些，我很久以来就想写一个具有以下特点的框架（斜体部分需要概念验证，可能会有所更改）：

原生代码
速度快且占用空间小（我们不是在重新发明轮子，我们只是封装原生 API）
跨操作系统（wince、symbian、iPhone，如果 Google 允许并且提供具有足够权限的原生工具链，也可能支持 Android）
面向对象（通过封装 C API 实现）
可以用任何语言调用（Ruby、Python、.NET 等）
在 LGPL 许可下开源，允许在商业产品中使用。
iPhone 是一个特殊情况，将使用商业许可，因为 Apple 不允许与第三方库进行动态链接。
通用 IDE（我已经在使用 Codelite 来编译 msvc 编译器、cegcc、iPhone 工具链）
垃圾回收：将基于 D 语言，但编译器尚未就绪，我希望将来对 gnu 编译器的支持会更好。我已经有一个针对 Windows CE 的 D 交叉编译器，但当时是用 2.0 语言版本完成的，它不稳定。将来，我希望有人能为 D gnu 编译器做出贡献。

所以，这是 **预览版（PRE-ALPHA PREVIEW）**，因为我才开始了一个月，但正如你将看到的，我们可以用通讯录做一些简单的操作。

最后介绍一下 Gynoid 这个名字，它是一个模仿女性外观的人形机器人。
这是对 Google 的框架 Android 的一个玩笑。如果你想告诉我这个框架很荒谬，无法工作，或者封装手机 API 是大量工作，我已经知道了 ;-)
实际上，在这个预览版中，我只完成了 Windows CE 部分，下一步是为 iPhone 开发。如果成功，我就证明了这是可行的，然后我会继续实现。

背景

为了能够满足以上所有标准，我首先研究了 3 种不同的平台，以下是 Gynoid 框架有趣的地方：

Windows CE：API 原生支持 Unicode (utf16)，可以从 C 语言调用。
iPhone：API 是 Objective-C，字符串编码为 utf8。
Symbian：API 是自定义 C++ 语言（见 Symbian_OS_design_faults.aspx），支持 ANSI 和 Unicode (utf16)。

三个不同的平台和三个不兼容的 SDK，所以唯一的选择就是通过 C 语言封装 API。

架构

所以这个框架使用 C API，可以进行静态或动态链接。在这次的第一个发布中，我将解释如何使用通讯录 API 来实现。

那么，我们从一段纯 C 的示例代码开始吧。

ErrorCode err = 0;
int iCount = 0;
GDAddrBook* pAddrBook = NULL;
GDAbItem* pAbItem = NULL;
GDPropVal* pPropVal = NULL;
//GDStream* gdStream; // NOT YET IMPLEMENTED
int nCount;
GDArray* gdArray = NULL;

if (!GDAddrBook_Alloc(&pAddrBook) && 
	!GDAddrBook_Init(pAddrBook, 0) )
{
	if (GDAddrBook_GetCount(pAddrBook, &iCount) == 0)
	{
		////////////////////////////////////////////////////////////////
		// If there is no item in address book we create one
		////////////////////////////////////////////////////////////////
		if (iCount == 0)
		{
			if (GDAddrBook_AddItem(pAddrBook, &pAbItem) == 0)
			{
				err = GDAbItem_SetProperty
					(pAbItem, eAbFirstName, _T("Vincent") );
				err = GDAbItem_SetProperty
				(pAbItem, eAbLastName,_T("emmohcir") );
				err = GDAbItem_SetProperty
				(pAbItem, eAbMobileTelNumber, _T("0611000000") );
				err = GDAbItem_SetProperty(pAbItem, 
				eAbEmail1Address,	_T("v.emmohcir@gynoid.com") );
				err = GDAbItem_SetProperty(pAbItem, 
				eAbEmail2Address,	_T("vemmohcir@gynoid.com") );

				//GDStream_Init(&gdStream);
				//GDAbItem_SetProperty(pAbItem, eAbPicture, 
								gdStream );
				GDObject_Release(pAbItem);	
			}
		}

		GDAddrBook_GetCount(pAddrBook, &iCount);

		/////////////////////////////////////////////////////////////////
		//Now we can retrieve contacts items and their properties
		////////////////////////////////////////////////////////////////
		for (int i = 0; i < iCount; i++)
		{
			if (GDAddrBook_GetItem(pAddrBook, i, &pAbItem) == 0)
			{
				//GDCTSTR lpFirstName = AbCastString
				( AbItem_GetProperty(pAbItem, eAbFirstName) );
				GDCTSTR lpFirstName = (GDCTSTR) 
				GDAbItem_GetProperty(pAbItem, eAbFirstName);
				GDCTSTR lpLastName  = (GDCTSTR) 
				GDAbItem_GetProperty(pAbItem, eAbLastName);
				GDCTSTR lpMobTel	= (GDCTSTR) 
				GDAbItem_GetProperty(pAbItem, eAbMobileTelNumber);

				//GDConsole_Writeln(_T
					("FirstName %s\nLastName %s\n", ...);
				gyn_printf( _T("[%d] %s %s %s\n"), 
					i, lpFirstName, lpLastName,  lpMobTel);

				//
				//Contact_GetProperty
				//(pContact, eContactLastName, &pPropVal);
				GDObject_Release(pAbItem);
			}
		}
	}
}

GDObject_Release(pAddrBook);

即使 Gynoid 使用 C 接口，我也选择采用面向对象的方法，API 被分成 GDAddrBook 对象和 GDAbBitem。
所有这些 GDxxxx 对象实际上都是“继承”自 GDObject 结构体，声明如下：

typedef struct _GDObject
{
	long cRefs;
	PFNGDDESTROY pfnDestroy;
} GDObject;

这个结构体允许使用引用计数来管理对象的生命周期，再次简化了面向对象的封装。我最初是用 void 作为 GDObject 来编写 Gynoid 对象的，但为了能够提供 C++ 封装，我需要使用 shared_pointer 或类似的智能指针，能够转移底层 Gynoid 指针的所有权。
我不喜欢这个解决方案，因为我想保持简单，但这并不妨碍你提供不同的 C++ 封装，我将来也可能会改变主意使用智能指针。

让我们继续探索 Gynoid，在使用 GDObject 时，你需要先分配它，然后像这样进行初始化：

if (!GDAddrBook_Alloc(&pAddrBook) && 
	!GDAddrBook_Init(pAddrBook, 0) )
{
...
}

iPhone 开发者也不会陌生，这会让他们想起他们在 Objective-C 2.0 中创建对象的方式：

Iphone sample code to get address book:
// For people not talking objective-ce the code below is a nested
// construct where alloc message is sent to 
// ABPeoplePickerNavigationController and then return object is 
// sent a init message

ABPeoplePickerNavigationController *controller = 
[[ABPeoplePickerNavigationController alloc] init];

回到我们的通讯录示例，我们首先分配并初始化一个 GDAddrbook “对象”，然后我们可以开始检索相关的属性，这就是我们在调用 GDAddrBook_GetCount 来检索联系人数量时所做的。
一个需要注意的是，所有的 getter/setter 都是通过参数实现的，而不是通过返回值，这将允许进行严格的错误检查。

一旦我们知道通讯录中有多少条目，我们就可以通过使用 GDAddrBook_AddItem （返回一个 GDAbItem 对象）和 GDAbItem_SetProperty 来创建一个带有某些属性的条目。

完成添加属性后，我们只需要调用通用函数 GDObject_Release() 来释放对象。

现在你对工作方式有了大致的了解，但我可以理解有些开发者不喜欢用 C 语言编程，尤其是在设计 GUI 应用程序时，我们可以从高级语言提供的某些便利中受益。

面向对象封装

最容易用于封装的面向对象语言是 C++。由于内存管理由我们的底层 C 接口处理，你会发现封装只是我们 GDObject 指针的容器。

这是我用来封装 GDAbItem 指针的类：

class AddrBookItem
	{
	public:
		AddrBookItem(): m_gpAbItem(0)
		{}

		AddrBookItem(const AddrBook& addrBook)
		{}

		AddrBookItem(GDAbItem* gpAbItem): m_gpAbItem(gpAbItem)
		{}

		AddrBookItem::AddrBookItem(const AddrBookItem &s) : m_gpAbItem(0)
		{	
			*this = s;
		}

		AddrBookItem& AddrBookItem::operator =(const AddrBookItem &s)
		{
			// If we are already holding an item we release it
			if (m_gpAbItem != NULL) 
			{
				GDObject_Release(m_gpAbItem);
				m_gpAbItem = NULL;
			}

			m_gpAbItem = s.m_gpAbItem;
			GDObject_AddRef(m_gpAbItem);

			return *this;
		}

		virtual AddrBookItem::~AddrBookItem()
		{
			release();
		}

		void* getProperty(EAbItemProp eAbitemProp)
		{
			return GDAbItem_GetProperty(m_gpAbItem, eAbitemProp);
		}

		ErrorCode setProperty(EAbItemProp eContactProp, GDCTSTR lpPropValue)
		{
			return GDAbItem_SetProperty
				(m_gpAbItem, eContactProp, lpPropValue);
		}

		ErrorCode show()
		{
			return GDAbItem_Show(m_gpAbItem);
		}
	protected:

		long release()
		{
			return GDObject_Release(m_gpAbItem);
		}
	protected:
		GDAbItem* m_gpAbItem;

	};

那么，如果我们尝试用新的 C++ 封装来重写第一个示例呢？

////////////////////////////////////////////////////////////////
// Same example done with C++ wrapper
////////////////////////////////////////////////////////////////

using namespace gynoid;

int nCount;
AddrBook addrBook;

iCount = addrBook.getCount();
if (iCount == 0)
{
	AddrBookItem abItem = m_addrBook.addItem();
	abItem.setProperty(eAbFirstName, _T("Vincent") );
	abItem.setProperty(eAbLastName,	_T("emmohcir") );
	abItem.setProperty(eAbEmail1Address, _T("v.emmohcir@gynoid.com") );
	abItem.setProperty(eAbEmail2Address, _T("vemmohcir@gynoid.com") );
}
iCount = addrBook.getCount();
for (int i = 0; i < iCount; i++)
{
	AddrBookItem abItem = addrBook.getItem(i);
	CString sFirstName = abItem.getProperty(eAbFirstName);
	CString sLastName = abItem.getProperty(eAbLastName);
	CString sMobTel = abItem.getProperty(eAbMobileTelNumber);
	gyn_printf( _T("[%d] %s %s %s\n"), 
					i, lpFirstName, lpLastName,  lpMobTel);
}

所以这次，正如你所看到的，我们使用了 AddrBook 和 AddrBookItem 对象，我们甚至不需要处理代码的释放，因为对象的析构函数完成了这项工作。
我使用了 CString 对象来管理 strings，但很快它将被 GDString 对象取代。
最后谈谈面向对象封装，有一件事我不能不提，那就是错误检查，关于异常或非异常的问题。

错误处理（异常或非异常）

错误处理是一个难题，以 Gynoid 当前的状态，现在回答这个问题还为时过早。
但一旦我们开始使用面向对象语言，关于使用异常的问题通常就不会太远。我将在下一篇文章更新中尝试回答。

示例代码

为了说明通讯录 API 的用法，由于我还没有编写图形部分，我使用了 WTL 和由 Windows Mobile 大师 João Paulo Figueira 制作的一个很棒的触摸控件。

在下一篇文章中，我希望能够使用一个平台独立的 GUI（使用 SDL、guichan 或 efl 已经可以实现）。

结论

这个项目还很年轻，可能不会走很远，这取决于下一个挑战，即封装 iPhone 的通讯录 API。无论如何，如果它不能成为一个跨平台框架，它仍然对 Windows CE 开发者有用，因为它简化了对原生 API 的访问，隐藏了丑陋的 COM 接口，并提供了 OO 封装，但这仅在你需要时才有用。

不要犹豫贡献，你可以在 Sourceforge 上关注活动。

历史

2009年5月29日：首次发布

Gynoid: 移动开发框架

介绍

背景

架构

面向对象封装

错误处理 （异常或非异常）

示例代码

结论

历史

错误处理（异常或非异常）