基于 RTTI 的 TFrame 的创建和管理

本文主要是介绍基于 RTTI 的 TFrame 的创建和管理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

缘由

在大型的 Delphi 程序开发中，界面会有非常多不一样的窗口。最原始的设计方式是在一个 Form 里面，堆叠一大堆的 Panel，每个 Panel 上摆放不同的控件。运行期需要显示什么界面，就让对应的 Panel 显示出来。这样做的问题是，设计期所有的界面元素都堆在一个窗口里面，控件太多互相覆盖，完全没法通过可视化的拖拉来摆放控件达到想要的视觉效果。

好一点的办法是每个界面开一个 TForm（对应运行期就是一个 Form 窗口），每个 Form 里面设计一个界面。需要换界面就显示不同的 Form。这样也符合【模块化】设计的模式。

上述做法的问题是：

A. Form 占用比较多的资源。几百个 Form 消耗的资源比较多。

B. 现在流行单窗口显示，仅仅是在一个 Form 里面换界面，而不是弹窗式的多窗口显示。单窗口显示的有点是避免了应用程序弹出一大堆窗口，用户失去当前操作焦点的问题。

解决上述问题的办法：

使用 TFrame 作为界面设计的容器。在 Frame 上面摆放视觉控件。一个 Frame 就是一个界面模块。

这样一来，程序就变成了有一个主窗体，这里我把它叫做 Form1，在这个 Form1 里面，按照当前用户操作需要，显示不同的 Frame1，Frame2...

更进一步的问题

问题来了，大型程序如果有几百个 Frame，那这个 Form1 所在的单元 Unit1 就需要引用（Delphi 的语法：uses）这几百个 Frame 的单元的名字。光那个 uses 后面的单元名字就一大堆，而且，有了这样的引用，一旦那个单元不在当前的工程项目里面（可能中途做了修改或者删除），就会连编译都通不过。总之就是管理起来很麻烦。

针对上述问题的一种解决方案

目标：

针对几百上千个代表不同界面的 Frame，呈现这些 Frame 模块的主 Form 不需要引用所有的 Frame 对应的单元文件。也不需要知道每个 Frame 的类型比如 TFrame1, TFrame2...等等。代码只需要使用每个 Frame 的类型名称的字符串，就可以把这个 Frame 显示到界面上。即便这个 Frame 已经不存在，也不会编译或者运行出错，仅仅是不能显示出来而已。

实现方式

1. 采用 Delphi 的 RTTI，可以通过类或者对象的方法的字符串名称，获得该方法的指针，并调用该方法。因此，我们就可以在没有引用这个 TFrame1 的情况下，调用它的 Create 方法。

2. 每个 TFrame1, TFrame2 都注册类型。这样就可以通过 FindClass 函数获得它的类类型。

3. 可能有一些 Frame 在程序里需要同时显示多个不同的实例，因此，需要使用一个 List 把它管理起来。因为相同类型的多个不同实例的对象需要有不同的对象名字，所以可以用名字作为索引来管理。因此这里可以使用 TDictionary 来管理。

代码如下

unit UFrameFactory;
{--------------------------------------------------------------------------使用 RTTI，输入 Frame 的字符串名字和 Parent，把它显示到 Parent 上面。1. Frame 必须在自己的单元的初始化部分 initialization 里面 RegisterClass 自己的类。2. 返回这个 Frame 的实例；3. 如果一个 Frame 需要同时有多个实例，用 TDictionary 管理。关于 TDictionary 管理这些 Frame 需要实现的功能：1. 对象缓冲，如果已经创建，下次需要，直接取出来，不用再次创建；2. 同一个 TFrame 多实例：如果需要同时两个，需要能够保存两个，使用名称来区别？可以给不同的 Tag 值来区别；3. 生命周期管理 -- Frame 创建时给它的 Owner 赋值 Application，最终由 Application 来管理。pcplayer 2024-5-13
-----------------------------------------------------------------------------}
interfaceuses  System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, System.Generics.Collections,Vcl.Graphics,Vcl.Controls, Vcl.Forms, RTTI;typeTFrameManager = classprivateFList: TDictionary<string, TFrame>;class var FFrameManager: TFrameManager;function FindFrame(const FrameName, FrameTypeName: string): TFrame;function TheSameType(const AFrame: TFrame; const FrameTypeName: string): Boolean;class function GetFrameManager: TFrameManager; static;publicconstructor Create;destructor Destroy;function ShowFrame(const AParent: TWinControl; const FrameName, FrameTypeName: string): TFrame;procedure ReleaseFrame(const FrameName: string);class property FrameManager: TFrameManager read GetFrameManager;end;function CreateShowFrame(const AParent: TWinControl; const FrameName: string): TFrame;implementationfunction CreateShowFrame(const AParent: TWinControl; const FrameName: string): TFrame;
varCtx: TRttiContext;AType: TRttiType;AMethod: TRttiMethod;AValue: TValue;AClass: TClass;
begin//使用 RTTI，不需要引用该类所在单元，仅仅用类的字符串名称就可以。Result := nil;AClass := FindClass(FrameName);//其实，这里因为我们是只针对 TFrame 的，这里可以直接类型转换 AClass 为 TFrame 然后调用 TFrame.Create//而无需使用 RTTI 去查 Create 方法的指针。{if not (AClass is TFrame) then Exit;Result := TFrame(AClass).Create(Application);}Ctx := TRttiContext.Create;tryAType := Ctx.GetType(AClass);if not Assigned(AType) then Exit;AMethod := AType.GetMethod('Create');if not Assigned(AMethod) then Exit;AValue := AMethod.Invoke(AClass, [Application]);if AValue.IsObject thenbeginif not (AValue.AsObject is TFrame) then Exit;Result := TFrame(AValue.AsObject);Result.Parent := AParent;Result.Align := alClient;Result.BringToFront;end;finallyCtx.Free;end;
end;{ TFrameManager }constructor TFrameManager.Create;
beginFList := TDictionary<string, TFrame>.Create;
end;destructor TFrameManager.Destroy;
beginFList.Free;
end;function TFrameManager.FindFrame(const FrameName,FrameTypeName: string): TFrame;
varAFrame: TFrame;
beginResult := nil;if Self.FList.ContainsKey(FrameName) thenbeginif not Self.FList.TryGetValue(FrameName, AFrame) then Exit;if Self.TheSameType(AFrame, FrameTypeName) then Result := AFrame;end;
end;class function TFrameManager.GetFrameManager: TFrameManager;
beginResult := FFrameManager;
end;procedure TFrameManager.ReleaseFrame(const FrameName: string);
varAFrame: TFrame;
beginif Self.FList.TryGetValue(FrameName, AFrame) thenbeginFreeAndNil(AFrame);end;
end;function TFrameManager.ShowFrame(const AParent: TWinControl; const FrameName,FrameTypeName: string): TFrame;
beginResult := Self.FindFrame(FrameName, FrameTypeName);if not Assigned(Result) thenbeginif Self.FList.ContainsKey(FrameName) thenbeginraise Exception.Create('同名但不同类型的Frame已经存在！');end;Result := CreateShowFrame(AParent, FrameTypeName);Result.Name := FrameName;Self.FList.Add(FrameName, Result);end;with Result dobeginParent := AParent;Align := alClient;BringToFront;end;
end;function TFrameManager.TheSameType(const AFrame: TFrame;const FrameTypeName: string): Boolean;
varAClass: TClass;
beginResult := False;AClass := FindClass(FrameTypeName);Result := (AFrame is AClass);
end;initializationTFrameManager.FFrameManager := TFrameManager.Create;finalizationTFrameManager.FFrameManager.Free;end.

如何使用

在设计期，我们可以创建很多不同的 Frame。在主窗体（Form1）里面，需要显示某个 Frame 的地方，调用它的代码很简单，只需要一行代码就搞定：

procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);
beginTFrameManager.FrameManager.ShowFrame(Panel3, 'Frame1A', 'TFrame1');
end;procedure TForm1.Button5Click(Sender: TObject);
beginTFrameManager.FrameManager.ShowFrame(Panel4, 'Frame1B', 'TFrame1');
end;procedure TForm1.Button6Click(Sender: TObject);
beginTFrameManager.FrameManager.ShowFrame(Panel5, 'Frame2A', 'TFrame2');
end;

上面的代码演示了：

1. TFrame1 并排显示了2个实例。

2. TFrame2 显示了一个实例。