计算机语言定义描述人们需求的规则,在语言的背后是编译器或解释器。编译器或解释器的主要工作就是翻译代码,成为人与计算机交流的主要通道。这样在操作系统不变的情况下,各种开发工具各显神通,但最终都要生成计算机可执行的代码。所以无论用哪种计算机语言写的程序要判断其好与坏很大程度上依赖于该语言的编译器或解释器。Delphi的编译器仍然是目前世界上最先进最优秀效率最高的编译器。

      从高级语言的特点来看,它们基本上都是对操作系统提供的服务接口封装,在此基础上加入自己的语言特性,如OOP、指针、内存管理模式等。

       从Delphi语言的整个架构来,我们写程序要么是直接使用VCL,要么是调用操作系统提供的API,要么是使用Com服务,又或是直接使用汇编语言完成我们的工作。

VCL
       Delphi最核心最伟大的就是可视化组件库(VCL——Visual Component Library)和跨平台组件库存(CLX——aComponent Library for Cross-Platform),类似于Microsoft MFC,但其架构比MFC至少要先进两到三代。用Delphi编程你可以选择VCL也可以不用VCL一切从头开始。假设写一个建窗口并显示“Hello world”的程序,如果不用VCL,那么你得从调用API的CreateWindow开始,这是一件多么麻烦的事,不过这还得看你的要求。这里只是说明用Delphi编程离开VCL并不是不行,如控制台程序。

VCL是一个功能强大的类库,它是Delphi语言面向对象特性的精华与结晶,类图结构如下:

Delphi语言的整个架构_语言


       这是一个缩略的类图结构,但很具有代表性,从类图中我们可以看出,VCL只有一个根——TObjct,它的每一个派生类只有一个祖先。这正是Delphi语言的面向对象的特点,所有类的最原始祖先是TObjcet,继承方式是单一继承。需要说明的是:

       虽然VCL设计很经典也很庞大,但不要被这些所吓倒。说白了他就是一个类库,是很多有一定关系的类放在一起完成一定功能的类库,而这些类要么是封装Windows的API,要么是调用Windws的COM服务,又或是使用汇编直接操作内存。前面说过,我们写程序可以用VCL也可以不用VCL,说明VCL并不是必须的。如果有必要,我们可以继承扩展其中任何一个类使之成为符合自己要求的类。如我们要扩展TPanal类,使鼠标进入和离开时能触发相应的事件(OnMouseEnterOnMouseLeave),如QQ面板的功能。

 

Windows API
     API(Application Programming Interface)应用编程接口,所有的计算机语言都要用到它。API是什么?API是程序使用操作系统提供的服务的一个途径,我们大多数的编程都不直接操作硬件,而是调用这些API,再由操作系统直接操作硬件,这样的好处是我们编程时不必考滤与硬件兼容的问题,更重要的是从操作系统层实现了代码共享。所以,在编程时如果能用API实现的功能,我们尽量用它。

Delphi如何使用Windows API

       在日常开发工作中,我们经常要使用Windows API函数,那么API函存在在哪里呢?我们可以这样理解,API函数就是封装在Windows系统提供的DLL系统文件中。如我们经常使用的Beep过程(响铃),就是调用Windwos系统目录下的user32.dll中的MessageBeep实现的;SendMessage(发消息)就是直接调用user32.dll的SendMessageA。Delphi使用频率最多的Dll是:advapi32.dll、kernel32.dll、mpr.dll、version.dll、comctl32.dll、gdi32.dll、opengl32.dll、user32.dll、wintrust.dll、msimg32.dll。

      那么Delphi是如何使用这API函数的呢?既然API函数存在于系统的DLL中,那么我们就可以像调用自己写的DLL一样调用API函数啦。调用DLL函数有两种方式,一种是静态方式,一种是动态方式。调用Windows的API都是采用静态方式,为什么呢?这是因为这些DLL是操作系统提供的最基本服务,操作系统在启动时就已经加载到内存中了,并且操作系统也大量的使用他们。

API与日常编程

       Delphi封装了Windows的大部分API函数(主要在Windows.pas单元中),应该说可以完成我们的大部分工作,我们一般不直接调用API函数。但有时有特别要求时,我们可能就要调用一些Delphi没封装过的API,有时甚至会调用Windows没公布的API函数。那么如何调用这些API函数呢?就像前面说的,使用静态方法调用就好了。更详细的调用请参看相关的资料。

调用这些Delphi没封装的API函数关键是要知道参数。可以查阅看最新的MSDN或相关的资料。

API与VCL

        Microsoft的MFC大量的封装地Windows API,VCL也不例外。VCL功能的实现大部分都离不开Windows API,要么是直接调用,要么是经过简单的封装再调用。如TControl的Repaint的实现(Control单元中):
procedure TControl.Repaint;
var
DC: HDC;
begin
if (Visible or (csDesigning in ComponentState) and not (
csNoDesignVisible in ControlStyle)) and (Parent <> nil) and
Parent.HandleAllocated then
if csOpaque in ControlStyle then
begin
//直接调用user32.Dll的GetDC
DC := GetDC(Parent.Handle);
Try
//直接调用gdi32.Dll的IntersectClipRect
IntersectClipRect(DC, Left, Top, Left + Width, Top +
Height);
// Parent.PaintControls调用大量的API
Parent.PaintControls(DC, Self);
Finally
// 直接调用user32.Dll的ReleaseDC
ReleaseDC(Parent.Handle, DC);
end;
end else
begin
//以下两个经过封装调用
Invalidate;
Update;
end;
end;
可见VCL中处处都有API,我们从另外一个面来理解VCL就是:VCL就是大量封装API函数的类库,这样的结果就是使我们更容易使用API,不必关心那些烦人的API参数。

Delphi与Windwos COM服务
       COM是什么东西?COM(Component Object Model),组件对象模型,它是基于Windows平台的让不同的独立对象能相互通讯的不受任何计算语言约束的软件组件模型,它定义一组API和一个二进制标准。这个定义比较抽象,首先它是一种组件模型,定义了一种组件对象规范,实现这个COM模型的对象就是COM对象。COM对象是通过接口(Interface)来实现访问的,一个COM对象可以包含一个或多个接口,这些接口构成了COM对象的功能,你可以像访问VCL对象方法一样访问COM对象的接口方法。COM对象的目的是实现资源共享,它在二进制代码级别实现了共享,所以它可以用不同的编程语言来实现,也可以由不同的编程语言来调用,这类似于DLL(其实COM的思想来源来DLL)。

VCL与COM

        COM是Microsoft以前极力推崇的东西,所以在Windows操作系统中无处不在,同样Delphi的VCL也有调用Windows COM服务的,最明显例子就是组件栏ADO页的所有ADO组件,如TADOQuery,它是从TCustomADODataSet继承下来的,而TCustomADODataSet的定义如下:
TCustomADODataSet = class(TDataSet, IUnknown,
RecordsetEventsVt)
private
FRecordsetObject: _Recordset;
FFindCursor: _Recordset;
FLookupCursor: _Recordset;
FLockCursor: _Recordset;
FRowset: IRowset;
FAccessor: IAccessor;
FRowsetFind: IRowsetFind;
FHAccessor: HACCESSOR;
FOleRecBufSize: Integer;

end;
ADO(Microsoft ActiveX Data Objects),它是一组通过Microsoft OLE DB 提供者访问数据库的COM对象的集合。如我们研究一下TADOQuery的First方法的实现过程:
TADOQuery.First->TDataSet.First->TdataSet.InternalFirst-> TCustomADODataSet. InternalFirst ->Recordset15. MoveFirst
TADOQuery从TCustomADODataSet继承,而TCustomADODataSet从TdataSet继承,TdataSet.InternalFirst定义的是虚方法,而子类TCustomADODataSet. InternalFirst覆盖了它。TCustomADODataSet. InternalFirs调用接口Recordset15的 MoveFirst方法。
不难发现,TADOQuery.First最终是通过接口调用COM对象实现的。

Delphi与Windows 外壳

      什么是Windows外壳呢?Windows外壳是Windows界面操作的环境,它还为我们编程提供了强大的可扩展性。我们利用Windows外壳实现某些功能的编程,称为外壳扩展。例如,如果你的机器上已经装了WinRAR,在文件夹的右键菜单就会看到WinRAR的压缩菜单。这些功能就是通过Windows的外壳扩展实现的。

      Windows外壳是基于COM的,所以所有的外壳扩展都要通过接口实现。Delphi也定义了很多外壳扩展接口,在Delphi7的安装目录下的SourcertlWinShlObj.pas单元中。

       在Delphi的Demo目录下的有一个Virtual Listview的例子,就是通过Windows外壳扩展实现磁盘浏览的,有兴趣的读者可以研究一下。

嵌入式汇编语言
      在代码中嵌入汇编语言也是Delphi的一大特色,如VCL的根类Tobjce的实现就大量嵌入了汇编语句。
汇编语言是一种比较低级的计算机语言,与硬件的关系比较密切。所以我们在平时编程中尽量不要使用它,但是在某些特殊场合(如性能要求比较高、需要直接操纵硬件)下,使用它还是能发挥很大的作用的。