深入Delphi (三)
Windows 消息机制
by machine
大家是不是很奇怪为什么我还没说到Delphi的控件呢？不过不用着急，有关深入控件的内容，将会很快出现了，但在这之前，还得了解Windows图形界面程序的机制——Windows的消息机制。
使用过Delphi的朋友都知道，Delphi是一个真正面向对象的编程环境，但是不但如此，Delphi的这种面向对象的机制是单纯的建立在Windows的消息机制上的Delphi代码，而不是像VB、VFP之类的调用DLL、OCX，通过查看Delphi控件的源代码，你可以知道整个机制是怎样组织起来的，而且你可以完完全全地控制这些控件，因为它们只是用Delphi代码编写的，而不是存在在DLL中看不见的东西。
那么Windows所谓的消息(Message)机制到底是什么呢？还记得以前学Basic的时候，根本没有什么事件之类的东西，整个程序是用流程图来描绘的，在程序需要键盘输入的地方，整个程序就停下来等待输入，然后根据输入来做不同的事情。这样做本来是没什么问题的，但是到了图形界面的时候，情况不同了，鼠标输入成了一个很大的问题，而且在Windows这样的多任务系统下，不可能让一个程序不断的测试设备状态那样子来获得输入。
总之呢，Windows下的消息机制是完全不同的，即使与单纯的中断事件比起来，还是有很多不同的地方。
简单的说来，一个线程在创建窗体的时候，会自动生成一个消息队列，但窗体不是必要的，可以通过其他途径来创建消息队列。然后，其他的程序，或者Windows系统本身，可以向这个线程发送消息到它的消息队列中，通知这个线程有什么东西发生了，这就是所谓的事件。每个进程都可以使用GetMessage函数获得它的消息队列中最前面的一个消息，GetMessage同时会自动将此消息从消息队列中删除掉，当然也可以指定不删除消息，这个以后再说。光听可能还是不能想象出来，那就看以下的例子吧：
program Sample3;
uses
Windows,
Messages;
var Msg: TMsg;
begin
PostMessage(0, WM_USER, 0, 0); // 首先强制生成消息队列
PeekMessage(Msg, 0, WM_USER, WM_USER, 0);
// 然后这里就是所谓的消息循环，只有当收到WM_QUIT的消息时，GetMessage()才会返回False
while GetMessage(Msg, 0, 0, 0) do begin
end;
// 这里可以做程序结束前(收到WM_QUIT后)的工作
end.
这个程序运行后不会干任何事情，同时也会忽略一切Windows发给它的消息，除了WM_QUIT之外，因为GetMessage这个函数有一个特点，当收到其他消息的时候，GetMessage的返回值是TRUE，而在收到WM_QUIT的时候返回值则为FALSE，因此消息循环就被打破了。在Windows关闭的时候，Windows会自动发一个WM_QUIT的消息到这个程序的主线程，然后程序就退出了。
绝大多数的程序的主体就是这个样子，都有一个消息循环，也就是说，每一个程序都是不断的使用GetMessage尝试获得新的消息，然后处理，周而复始，直到收到WM_QUIT为止。而其中高明之处，就是GetMessage在被调用的时候，如果检查出消息队列中没有消息，则函数不会马上返回，而是使线程转入睡眠状态，因而线程不会因为不断的循环而浪费CPU时间。在有新的消息收到之后，线程会重新苏醒，GetMessage把收到的消息放到一个TMsg类型的参数里面返回，于是程序就可以处理这个消息了。
好了，这个消息机制是如何和窗体程序结合在一起的呢？换句话说，如果程序生成了窗体，那么程序又如何通过这个消息机制获取用户的输入消息呢？这就要从创建窗体的过程说起了。以下是一个比较复杂一点的例子：
program Sample4;
uses
Windows,
Messages;
var
Msg: TMsg;
wc: TWndClass; // RegisterClass()所需要的参数
hWnd: THandle; // 主窗体的句柄
const
ClassName = 'MainWClass';
function MainWndProc(Handle: THandle; MsgID: UINT; wParam, lParam: Integer): LRESULT; stdcall;
begin
Result := 1;
case MsgID of
WM_CLOSE: begin // 关闭窗体所产生的消息
if MessageBox(Handle,
'要关闭这个程序吗？',
'例子程序-4',
MB_ICONQUESTION or MB_YESNO
) = IDYES then
DestroyWindow(hWnd)
else
Result := 0;
Exit;
end;
WM_DESTROY: begin // DestroyWindow()所产生的消息
PostQuitMessage(0);
end;
end;
// 剩下的消息交给Windows预设的处理函数就可以了，比如画窗体的WM_NCPAINT消息等
Result := DefWindowProc(Handle, MsgID, wParam, lParam);
end;
begin
// 首先使用RegisterClass()注册窗体的类，这可不是Delphi数据类型中的类哦！
wc.style := CS_HREDRAW or CS_VREDRAW;
wc.lpfnWndProc := @MainWndProc; // 消息处理函数的地址
wc.hInstance := hInstance; // 程序的句柄，同时也是基地址
wc.hIcon := LoadIcon(0, PChar(IDI_APPLICATION));
wc.hCursor := LoadCursor(0, IDC_ARROW); // 图标
wc.hbrBackground := GetStockObject(WHITE_BRUSH); // 背景画刷
wc.lpszClassName := ClassName; // 前面定义的常量
if RegisterClass(wc) = 0 then Halt(0);
hWnd := CreateWindowEx(0,
ClassName, // 刚才注册的类的名称
'Sample', // 窗体的标题
WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 窗体有标题栏、系统菜单、最大小化菜单，以及拉伸边框
Integer(CW_USEDEFAULT),
Integer(CW_USEDEFAULT),
Integer(CW_USEDEFAULT),
Integer(CW_USEDEFAULT),
0,
0,
hInstance,
nil
);
if hWnd = 0 then Halt(0);
ShowWindow(hWnd, CmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
while GetMessage(Msg, 0, 0, 0) do begin
TranslateMessage(Msg);
DispatchMessage(Msg); // 该API将消息分派到相应的窗体消息处理函数
end;
ExitCode := Msg.wParam;
end.
由于要说的东西比较多，其中的API说明、定义就请各位自己查看SDK了。在创建窗体之前，首先需要向Windows注册窗体的类。所谓的注册窗体类，就是要填充一个TWndClass结构的数据，设定这个类的属性，然后传递给RegisterWindowClass()。在这些属性当中，就包括这个类的窗体消息处理函数的指针，然后还有这个类的名称。在用CreateWindowEx创建主窗体的时候，就可以根据类的名称创建这个类的窗体了。那么窗体消息处理函数是用来干什么的呢？
需要注意的是，一个线程可以创建多个窗体，这些窗体可以是你的程序创建的，也可能是Windows在你的程序运行过程当中创建的，比如用户点击窗体左上角的系统图标时Windows会生成一个系统菜单——在Windows里，所有你能看到的东西，包括编辑框、按钮这些东西都叫做窗体，并非程序主窗体、子窗体才叫做窗体的哦！那么问题也就随之而来了，一个线程中消息队列只有一个，但窗体有这么多，如果所有消息都在主程序的消息循环中处理，那么编写大的程序将非常困难，而且结构混乱的程序维护起来也很麻烦。于是这个窗体消息处理函数(Window Procedure)就起作用了，由于可以为每一个类编写消息处理函数，因此只需要在收到相应窗体的消息的时候，把消息传递给相应类的消息处理函数处理就可以了，整个程序就变得十分结构化。程序中甚至不需要记录每一个窗体对应的类消息处理函数是哪一个，直接调用DispatchMessage() Windows就会自动使用相应的消息处理函数了。
另一个函数DefWindowPro()也是一个关键之处，试一下把这一行省略，看看程序运行后有什么效果？事实上，这样做之后，甚至连窗体你都不会看得到，Windows只是为你所创建的窗体在屏幕上保留了一个位置。为什么呢？你的程序并没有画窗体啊！别以为创建了窗体之后Windows就会为你完成一切，其实是DefWindowProc()处理了WM_PAINT和WM_NCPAINT的消息，完成了画窗体的工作，DefWindowProc为一般的程序主窗体做了很多这样的幕后工作哦！也由此可见，消息并不只是用户鼠标、键盘的输入消息，而是程序和Windows系统的联系工具，以后就会知道，消息还有很多用处呢，而编写Delphi控件很多时候也离不开消息。好了，这一章就讲到这里吧。
