|
０引言 基于Ｑｔ元对象反射机制的研究与应用★ 王家华 ．孙楷 （西安石油大学计算机学院，西安７１００６５）
摘要：反射是提高程序的灵活性和可扩展性至关重要的技术．它使得软件系统具有自适应能力，
实现程序的动态演进。阐述Ｑｔ通过ＭＯＣ实现的反射机制的原理和工作过程，并通过应 用实例说明Ｑｔ反射机制的强大功能并展示其应用。
关键词：Ｑｔ；元对象：反射机制 反射（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）的概念足由Ｓｍｉｔｈ在１９８２年首次
提出的．主要是指程序町以访问、检测和修改它本身状 态或行为的一种能力ｆｌ】。这一概念的提出很快引发了计
算机科学领域关于应川反射性的研究。反射技术被认 为足动态语言的一个非常重要的特性．它允许动态发 现和绑定类、方法、字段，以及所有其他的由此所产生
的元素。也就是说．通过采用某种机制来实现对自己行 为的描述和监测．并能根据自身行为的状态和结果．调
整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。当前 主流的计算反射原型系统大多是建立在元对象协议．
Ｑｔ也是基于这种体系结构，如图１。通过元对象编译器 （ＭＯＣ）针对需要的类生成代码来支持这种机制。 Ｑｔ的核心机制信号和槽机制是一种高级接口。它
是由Ｑｔ自行定义的、应用于对象之间的通信机制．是 Ｑｔ的核心特性，也是Ｑｔ区别于其他工具包的重要地
方。它独立于标准的Ｃ，Ｃ＋＋语言。要正确地处理信号和 槽．必须借助一个称为ＭＯＣ（Ｍｅｔａ Ｏｂｊｅｃｔ Ｃｏｍｐｉｌｅｒ）的
Ｑｔ工具，该Ｔ具是一个Ｃ＋＋预处理程序，它为高层次的 事件处理自动生成所需要的附加代码。本文主要研究
的是通过ＱＭｅｔａｏｂｊｅｃｔ类、ＱＭｅｔａＰｍｐｅｒｔｙ类实现类似 Ｃ＃的反射编程．动态获得一个继承Ｑ０ｂｊｅｃｔ对象所拥
有的性质和方法的相关信息。 图１ Ｑｔ ＭＯＣ体系结构 １ＯＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ中ｉ！｜勺ＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ模式
通过对抽象数据类型本身进行抽象就可以获得元 对象．所谓的元对象就是描述另外一个对象结构的一
个对象。ＱＭｅｔａｏｂｊｅｃｔ是Ｍｅｔａｏｂｊｅｅｔ模式的一种Ｑｔ实 现．只要满足下面３个条件：（１）每个类必须在一个头
文件中进行定义；（２）需要实现反射编程的类必须继承 Ｑ０ｂｊｅｃｔ类；（３）类中的定义必须包括Ｑ＿Ｏｂｊｅｅｔ宏。元
★基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．５０４７４０４２） 收稿日期：２０１０－０８—３１ 修稿日期：２０１０—０９－３０
作者简介：王家华（１９４５一），男，教授，从事领域为油藏描述、储层建模、地质统计学、地质图形可视化、决策分析、风险分析等方法及 其软件系统
现代计算机２０１０．１０ ｏ
万方数据
＼＼、 竺三竺 对象编译器（ＭＯＣ）都会为其生成ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ对象。 ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ元对象拥有此对象的性质和方法的相关
信息．负责信号和槽对象问的通信机制以及运行时类 型信息等。通过调用ＱＯｂｊｅｅｔ的一个成员函数，就可以
返同指向ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ的指针．同时可以使用 ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ激活反射函数。例如：ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ：：ｃｌａｓｓ．
Ｎａｍｅ（）返同类的名字，ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ：：ｓｕｐｅｒＣｌａｓｓ（）返回 基类指针．如果不存在则返回空指针。
对于类的成员，可以通过ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ：：ｐｒｏｐｅｒｔｖ （ｉｎｔ ｉｎｄｅｘ）返回ＱＭｅｔａＰｒｏｐｅｒｔｙ对象，通过对象
ＱＭｅｔａＰｒｏｐｅｒｔｙ激活属性一些函数。例如：ＱＭｅｔａＰｒｏｐ．
ｅｒｔｙ：：ｎａｍｅ（）返回属性的名字，ＱＭｅｔａＰｍｐｅｒｔｙ：：ｔｙｐｅ（）返 回属性的类型等信息。对于类中的成员函数．可以通过
ＭｅｔａＯｂｉｅｃｔ：：ｍｅｌｈｏｄ（ｉｎｔ ｉｎｄｅｘ）返回ＱＭｅｔａＭｅｔｈｏｄ对象，
通过ＱＭｅｔａＭｅｔｈｏｄ对象激活方法的一系列函数。例如： ｃｏｎｓｔ ｃｈａｒ木ＱＭｅｔａＭｅｔｈｏｄ＝ｓｉｇｎａｔｕｒｅ（）返回方法的签名．
ＱＬｉｓｔ＜ＱＢｙｔｅＡｒｒａｙ＞ＱＭｅｔａＭｅｔｈｏｄ：：ｐａｒａｍｅｔｅｒＮａｍｅｓ（）返 回方法参数名字．ＭｅｔｈｏｄＴｙｐｅ
ＱＭｅｔａＭｅｔｈｏｄ：：ｍｅｔｈｏｄ— Ｔｙｐｅ（）返回方法的类型，类型有信号函数、槽函数、普
通函数。ＱＭｅｔａＯｂｊｅｅｔ：：ｉｎｖｏｋｅＭｅｔｈｏｄ（）可以根据给定的 名字激活类的成员函数。 ２应用实例
（１）定义可以使用ＭＯＣ元对象反射机制的类。具体 方法参照按照以下。 Ｃｌａｓｓ ＴｅｓｔＣｌａｓｓ：ｐｕｂｌｉｃ
ＱＯｂｊｅｃｔ／／继承ＱＯｂｊｅｃｔ元对象 ｛Ｑ－０ＢＪＥＣＴ／／预定义宏，使用ＭＯＣ必须在类的定义中 Ｑ＿ＰＲＯＰＥＲＴＹ（ＱＳｔｒｉｎｇ
ｉｄ ＲＥＡＤ ｇｅｔＩｄ ＷＲＩＴＥ ｓｅｔｌｄ）；／／ ＭＯＣ识别的属性设置 Ｑ＿ＰＲＯＰＥＲＴＹ（ＱＳｔｒｉｎｇ ｎａｍｅ ＲＥＡＤ
ｇｅｔＮａｍｅ ＷＲＩＴＥ ｓｅｔＮａｍｅ）：，，ＭＯＣ识别的属性设置 ｐｕｂｌｉｃ ｓｌｏｔｓ：ｖｏｉｄ ｉｄ
ｃｈａｎｇｅｄ—ｓｌｏｔ（ＱＳｔｒｉｎｇ）；，／槽函数， 修饰符为Ｄｒｉｖａｔｅ或者ｐｒｏｔｅｃｔｄ ｓｉｇｎａｌｓ：ｖｏｉｄ
ｉｄ＿ｃｈａｎｇｅｄ＿ｓｉｇｎａｌ（ＱＳｔｒｉｎｇ）；／／信号函数 ｐｕｂｌｉｃ： ｖｏｉｄ ｓｅｔＩｄ（ｃｏｎｓｔ
ＱＳｔｒｉｎｇ＆ｎｅｗＩｄ）ｌ ｍ＿ｉｄ＝ｎｅｗＩｄ；ｌ，，普 通函数 ＱＳｔｒｉｎｇ ｇｅｔＩｄ（）ｃｏｎｓｔ｛ｒｅｔｕｒｎ
ｍ＿ｉｄ；ｌ，，普通函数 ｖｏｉｄ ｓｅｔＮａｍｅ（ｃｏｎｓｔ ＱＳｔｒｉｎｇ＆ｎｅｗＮａｍｅ）｛ｍ ｎａｌｎｅ＝Ｈｅｗ—
Ｎａｍｅ；ｌ，，普通函数 ＱＳｔｒｉｎｇ ｇｅｔＮａｍｅ（）ｃｏｎｓ｜Ｉ ｒｅｍｍ ｍ＿ｎａｍｅ；｝，，普通函数 ｐｒｉｖａｔｅ：
ｏ现代计算机２０１０．１０ ＱＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｉｄ；／，ｊ既有成员变量 ＱＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｘｍｍｅ；／／私有成员变量 】； （２）调用反射
ＱＳｍｎｇＬｉｓｔ ｍｅｔｈｏｄＮａｍｅ（ＱＯｂｊｅｃｔ｝ｏｂｊ）／／返回一个元对象 的函数签名 ｛ｃｏｎｓｔ
ＱＭｅｔａＯｂｊｅｃｔ＊ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ＝ｏｂｊ一＞ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ（）；／／获 得元对象 ＱＳｔｒｉｎｇＬｉｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ；
ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ一＞ｍｅｔｈｏｄＯｆｆｓｅｔ（）；ｉ＜ｍｅｔａＯｂｊｅｅｔ－＞ ｍｅｔｈｏｄＣｏｕｎｔ（）；＋＋ｉ）
ｌｍｅｔｈｏｄｓ＜＜ＱＳｔｒｉｎｇ：：ｆｒｏｎｄ．ａｔｉｎＩ（ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ－＞ｍｅｔｈｏｄ（ｉ）． ｓｉｇｎａｔｕｒｅ（））；｝
｝ＱＳｔｆｉｎｇＬｓｔ ｍｅｔｈｏｄＮａｍｅ（ＱＯｂｊｅｃｔ堆ｏｂｉ）／／返回一个元对象 的属性名字 ｛ｃｏｎｓｔ
ＱＭｅｍＯ啦ｔ＊ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ＝ｏｂｊ－＞ｍｅｍＯｂｊｅｃｔ（）∥获 得元对象 ＱＳｔｒｉｎｇＬｉｓｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；
ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ－＞ｐｒｏｐｅｒｔｙＯｆｆｓｅｔ（）；ｉ＜ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ一＞ ｐｍｐｅｒｔｙＣｏｕｎｔ（）；＋“）
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ＜＜ＱＳｔｒｉｎｇ：：ｆｒｏｍＬａｔｉｎＩ（ｍｅｔａＯｂｊｅｃｔ一＞ｐｒｏｐｅｒｔｙ （ｉ）．ｎａｍｅ（））； ｝３结语
ｏｔ是一个跨平台的Ｃ＋＋ＧＵＩ应用构架，它提供了 丰富的窗口部件集，具有面向对象、易于扩展、真上Ｅ的组
件编程等特点．得到了越来越多用户的认可。作为反射 机制，同样是Ｏｔ的一种强大功能，它能够创建灵活的代
码．这些代码可以在运行时装配，虽然只是实现简单的 静态反射．但只要能理解并熟练掌握反射机制，就可以
将其应用到应用程序中．就可以使程序更加专业化，而 且可以节省很多的代码．大大减轻编码的工作量。 参考文献
【１】尹松强，傅鹂．Ｊａｖａ反射机制探究阴．软件导刊，２００８（１１） ｆ２】龙天威，陈亚楠。陈彪．浅谈Ｊａｖａ反射机制【Ｊ】．华南金融电
脑，２００８（１２） 【３】唐姗，赵文耘．基于反射的动态软件体系结构实现叨．微电 子学与计算机。２００６（０９）
『４１李青山，陈平，毛伟．一种基于反射和开放编译的Ｃ＋＋植入 机制【Ｊ】．系统Ｔ程与电子技术，２００３（０７） 【５】（加拿大）Ｇａｓｍｉｎ
Ｂｌａｎｃｈｅｔｔｅ、（英）Ｍａｒｋ Ｓｕｍｍｅｒｆｉｅｌｄ著．Ｃ＋＋ ＧＵｌ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｗｉｔｈ
Ｑｔ４［Ｍ］．Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ：．Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ，２００６ （下转第１７页）
万方数据
！竺 二／／ —————’——。’————’‘。。。。‘。————’—‘————————————‘’———————————? —’＿———?
＿＿＿＿＿＿－－‘＿－＿＿————－————－————，————————－－＿＿—————＿——－——————＿＿————Ｉ＿＿
——————————————一一一 ／【１１周洋，蒋吕俊，方钰．异构环境下独立任务调度算法的研究．
计算机科学忉，２００８，３５（８）：９０．９７ 【２ｌ郭创，余谅．网格任务调度算法的研究．计算机技术与发展 【Ｊ】，２００９，１９（６）：５—８
ｆ３］蔡红云，田俊峰，何欣枫。张建勋．网格计算中一种改进的 启发式任务调度算法．计算机研究与发展叨，２００６，４３（Ｓｕｐ－－
ｐ１．）：５２—５５ 【４】郭立文，杨扬，郭文彩．一种基于ＱｏＳ的网格服务调度模型 ｆＪｌ．计算机应用与软件，２００６（９）：５４～５７
【５】罗宇平．基于Ｍｉｎ—Ｍｉｎ改进后的网格调度算法．微电子学 与计算机【Ｊ】，２００９，２６（３）：８６～８８
【６１薛庆吉，李春艳．一个改进的Ｍｉｎ—ｒａｉｎ网格调度任务算法． 武汉理工大学学报【Ｊ】，２００９，３１（３）：３７９～３８１ ＡＧｒｉｄ
Ｔａｓｋｓ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌｏａｄ Ｂａｌａｎｃｅ ＵＱｉａｏ—ｌｉｎｇ ．ＭＩＮ
Ｌｉａｎ－ｙｉｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ酣ｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ａ ｇｏｏｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ
ｔａｓｋｓ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｍａｋｅｓｐａｎ ｏｆ ａｌｌ ｔａｓｋｓ ｂｕｔ
ａｌｓｏ ｂａｌａｎｃｅ ｔｈｅ ｌｏａｄ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ＃ｒｄ ｓｙｓｔｅｍ．Ｄｅ． ｓｃｒｉｂｅｓ
ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｉｃａｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ
ｄｅｔａｉｌｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｌｌｅ ａｄ． ｖａｎｃｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｙｐｉｃａｌ
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈ ｓｕｉｔｓ ｔｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ加ｄ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｉｒｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；Ｔａｓｋｓ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；Ｉ．ｏａｄ
Ｂａｌａｎｃｅ；Ｍａｋｅｓｐａｎ
，Ｖ、一、一、一、——、，、－一、，、—、，、一、—，、，、，、，、，、，、，、
＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾
（上接第４页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｔ Ｍｅｔａ Ｏｂｊｅｃｔ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈａｎ
ｉｓｍ ＷＡＮＧ Ｊｉａ—ｈｕａ ，ＳＵＮ Ｋａｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ＣｏｍｐｕｔｅｒＸｉ＇ａｎ Ｓｈｉｙｏｕ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＸＹａｎ ７１００６５） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａｖｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｐｒｏｔｇｒａｍ＂ｓ ｆｌｅｘｉｂｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｉｔ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｓｙｓｔｅｍ ａｄａｐｔｉｖｅ，ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ
ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｍａｅｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｑｔ ｖｉａ
ＭＯＣ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈａｎｉｓｍ ｂｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｓｈｏｗｓ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｑｔ；Ｍｅｔａ Ｏｂｊｅｃｔ；Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
现代计算机２０１０．１０ ＠
万方数据
|
