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基于消息的事件驱动机制(Message Based, Event Driven)

日期:2025-10-06 00:00 / 作者:星夢妙者
  1. 基本模型概述

基于消息的事件驱动机制是一个广泛应用于桌面软件开发、网络应用程序开发和前端开发等技术领域的通用模型。本文主要描述这种基本模型和框架,以展示不同技术间的共性知识。可以理解为,外部操作事件被转换为消息,并存放在队列中;每种类型的消息都有对应的处理方式;通过消息循环,完成读取消息和调用消息处理的过程。这个过程在应用程序未退出时会持续进行。下图展示的模型源自windows应用程序,但具有普遍适用性。

  1. 模型在MFC程序中的应用

MFC(Microsoft Foundation Classes)是微软的基础类库,它封装了大部分Windows API,同时也是一种桌面软件的UI开发框架。下图展示了一个使用VS2019自动生成的MFC多文档应用。无需任何开发工作,就可以获得一个带有菜单栏、工具栏、状态栏和属性展示框等丰富界面框架的应用程序。然而,MFC现已逐渐没落,除了历史项目,很少有新项目采用MFC。下文将通过鼠标点击后完整的系统响应过程,解释该模型在MFC中的应用。

2.1 从鼠标点击到响应处理的完整过程

  1. 用户点击鼠标;
  2. 鼠标驱动通过中断产生鼠标点击消息,并将其送入系统消息队列;
  3. 系统消息转换为应用程序消息,放入应用程序队列;
  4. 消息泵从应用程序消息队列中读取消息;
  5. 消息通过USER模块派发至对应窗口的对应消息处理函数。

问题:为什么消息处理函数中不能进行长时间的任务?

在消息泵处理消息时,消息是按顺序处理的。处理完一条消息后,才会处理下一条消息。如果当前消息的处理时间过长,会导致后续消息无法及时响应,从而造成界面卡顿等不佳的用户体验。

2.2 事件类型

1)鼠标点击(单击、双击、右击) 2)键盘按键 3)用户在触摸屏上的点击事件 4)…

用户在电脑上的各种操作对应到各种事件类型,不同的事件类型会被转换为不同的消息。

2.3 消息定义

用户操作事件会被转换为消息。消息定义如下:

/* * Message structure */
typedef struct tagMSG {
    HWND        hwnd;    // 接受消息的窗口句柄
    UINT        message; // 消息常量标识符(消息号)
    WPARAM      wParam;  // 32位消息特定附加信息
    LPARAM      lParam;  // 32位消息特定附加信息
    DWORD       time;    // 消息创建时的时间
    POINT       pt;      // 消息创建时的光标位置
#ifdef _MAC
    DWORD       lPrivate;
#endif
} MSG;

微软提供了多种消息定义,用户也可以自定义消息用于应用程序开发。

Windows消息类型分为两大类:

(1)系统消息:范围在[0x0000,0x03ff]之间,分为三小类:

(2)应用定义的消息:

2.4 消息处理映射表(事件处理绑定)

消息处理映射表指每个消息对应的处理函数。只有先建立好映射表,消息到达时,消息泵才知道如何处理该消息。

2.4.1 Win32应用程序中的消息处理映射表

WndProc为消息处理函数,代码内部通过switch case,为不同的消息指定不同的处理函数。

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam){
    switch (message)
    {
    case WM_COMMAND:
        {
            int wmId = LOWORD(wParam);
            // 分析菜单选择:
            switch (wmId)
            {
            case IDM_ABOUT:
                DialogBox(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDD_ABOUTBOX), hWnd, About);
                break;
            case IDM_EXIT:
                DestroyWindow(hWnd);
                break;
            default:
                return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
            }
        }
        break;
    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
            // TODO: 在此处添加使用 hdc 的任何绘图代码...
            EndPaint(hWnd, &ps);
        }
        break;
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        break;
    default:
        return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}

2.4.2 MFC中的消息处理映射表

在如下代码中可以看到,WINDOWS消息WM_CREATE对应的是消息处理函数OnCreate。当消息到达时,消息泵知道调用OnCreate函数。

宏BEGIN_MESSAGE_MAP和END_MESSAGE_MAP用于定义消息映射表。

BEGIN_MESSAGE_MAP(CFileView, CDockablePane)
  ON_WM_CREATE()
  ...
END_MESSAGE_MAP()

define ON_WM_CREATE() \

{ WM_CREATE, 0, 0, 0, AfxSig_is, \ (AFX_PMSG) (AFX_PMSGW) \ (static_cast ( &ThisClass :: OnCreate)) },

2.5 消息泵(Windows应用程序)

消息泵负责从应用程序的消息队列中读取消息、转换消息并派发消息。

MSG msg;
// 主消息循环:
while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
{
if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
}