Wirtualne Zacisze utak3ra

Tworzenie systemu pluginów aplikacji działającej na różnych systemach wymagało zawsze wielokrotnej implementacji tego samego – dla każdego systemu oddzielnie, głównie z powodu sposobu dynamicznego ładowania bibliotek. W Qt jednak jest inaczej – framework ten udostępnia bardzo sprawnie działający system pluginów.

Na początek zdefiniujmy interfejs (API):

#ifndef DESIGNLAYER_API_H
#define DESIGNLAYER_API_H

#include 
#include 

namespace apophysis
	{		
	class DesignLayerAPI
		{
		public:
			virtual ~DesignLayerAPI() {};
			virtual QString getName() = 0;
		};
	}

#define DesignLayerAPI_iid "org.apophysis.DesignLayerAPI"

Q_DECLARE_INTERFACE(apophysis::DesignLayerAPI, DesignLayerAPI_iid)

#endif // DESIGNLAYER_API_H

Widzimy tu wirtualną klasę, definiującą metodę getName(). Po definicji API, następuje definicja interfejsu, po którym Qt będzie rozpoznawać nasze pluginy, implementujące te API.

Czas na plugin. Deklarujemy klasę implementującą API:

#ifndef DESIGNLAYER_IMAGE_H
#define DESIGNLAYER_IMAGE_H

#include 
#include 
#include 

class designLayerImage : public QObject, apophysis::DesignLayerAPI
	{
	Q_OBJECT
		Q_PLUGIN_METADATA(IID "org.apophysis.DesignLayerAPI" FILE "designLayerImage.json")
		Q_INTERFACES(apophysis::DesignLayerAPI)

	public:
		designLayerImage();
		QString getName() Q_DECL_OVERRIDE;
	private:
		QString theName;
	};

#endif // DESIGNLAYER_IMAGE_H

Oprócz deklaracji metod zadeklarowanych w interfejsie, widzimy tu jeszcze jedną rzecz: definicję metadanych. Po co to? Metadane pluginu można odczytać bez faktycznego ładowania biblioteki. Zapisujemy je w pliku JSON, np:

{
"type"			:	"Layer",
"name"			:	"Image layer plugin",
"shortname"		:	"ImageLayer",
"version"		:	"0.1",
"author"		:	"Apophysis internal",
"description"	:	"Used mainly for backgrounds: solid colour, gradients, images, etc."
}

Właściwa implementacja jest oczywista, żadnej magii tu nie ma:

#include "designLayerImage.h"

designLayerImage::designLayerImage()
	:
	theName(QLatin1Literal("Unnamed image layer"))
	{
	}

QString designLayerImage::getName()
	{
	return theName;
	}

OK, mamy plugin. Jak go użyć? Na szczęście, to również jest proste (i przenośne! Na pewno działa bez zmian pod Windows i Linux, pod OSX nie sprawdzałem).

Najpierw sprawdzimy w działaniu system metadanych. Załóżmy, że pluginy mamy w podkatalogu plugins (niespodzianka!):

#include 
#include 

void listPlugins()
	{
	QDir pluginsDir(qApp->applicationDirPath());
	pluginsDir.cd(QLatin1Literal("plugins"));
	foreach(QString fileName, pluginsDir.entryList(QDir::Files, QDir::Name))
		{
		QString libExt;
#if defined(Q_OS_WIN)
		libExt = QLatin1Literal("dll");
#elif defined(Q_OS_MAC)
		libExt = QLatin1Literal("bundle");
#elif defined(Q_OS_LINUX)
		libExt = QLatin1Literal("so");
#endif
		if (QFileInfo(fileName).suffix().toLower() == libExt)
			{
			QPluginLoader pluginLoader(pluginsDir.absoluteFilePath(fileName));
			qDebug() << "File:" << fileName;
			QJsonObject jsonMetaData = pluginLoader.metaData().value(QLatin1Literal("MetaData")).toObject();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("type")).toString();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("name")).toString();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("shortname")).toString();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("version")).toString();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("author")).toString();
			qDebug() << jsonMetaData.value(QLatin1Literal("description")).toString();
			}
		}
	}

W zasadzie moglibyśmy się obejść bez sekcji sprawdzania rozszerzenia plików, ale używam tego w razie, gdyby w katalogu były jeszcze jakieś inne pliki (ot, chociażby PDB).

OK, czas na crème de la crème, czyli stworzenie instancji klasy zaimplementowanej w pluginie:

void apophysis::Design::addLayer(const QString & aLayerType)
	{
	QDir pluginsDir(qApp->applicationDirPath());
	pluginsDir.cd(QLatin1Literal("plugins"));
	foreach(QString fileName, pluginsDir.entryList(QDir::Files, QDir::Name))
		{
		QString libExt;
#if defined(Q_OS_WIN)
		libExt = QLatin1Literal("dll");
#elif defined(Q_OS_MAC)
		libExt = QLatin1Literal("bundle");
#elif defined(Q_OS_LINUX)
		libExt = QLatin1Literal("so");
#endif
		if (QFileInfo(fileName).suffix().toLower() == libExt)
			{
			QPluginLoader pluginLoader(pluginsDir.absoluteFilePath(fileName));
			QString plugintype = pluginLoader.metaData().value(QLatin1Literal("MetaData")).toObject().value(QLatin1Literal("type")).toString();
			QString pluginshortname = pluginLoader.metaData().value(QLatin1Literal("MetaData")).toObject().value(QLatin1Literal("shortname")).toString();
			if ((plugintype == QLatin1Literal("Layer")) && (pluginshortname == aLayerType))
				{
				QObject *plugin = pluginLoader.instance();
				if (plugin)
					{
					apophysis::DesignLayerAPI *layer = qobject_cast(plugin);
					if (layer)
						theLayers.append(layer);
					}
				}
			}
		}
	}

Jak widać, zarówno tworzenie, jak i używanie pluginów w tym systemie jest trywialne - i jest całkowicie przenośne.

Happy coding!