【windows8开发】Windows Runtime组件封装及与javascript的交互

/******************************************
开始本文之前，借块地方说明下，本文之前的所有win8系列的文章是在windows 8 consumer preview（消费者预览版）的上进行的一些尝试和分享，本文开始会切换到windows 8 release preview（发行者预览版），因为从老版本到现在的版本间，framework中一些API有所改变，所以有些示例代码并不兼容，特此说明下。
******************************************/
windows 8通过windows runtime framework支持不同语言间的交互，比如在《【windows8开发】C++开发WinRT组件和JS调用》一文里曾经介绍过javascript如何去调用C++组件，而在本文中会更关注于怎么去封装支持多语言交互的组件，组件方使用C++来描述，调用方则使用javascript，因为实例代码中会有很多关于C++ /CX的特性，所以还不了解C++ /CX的可以先阅读下这篇文章：

《【windows8开发】深入浅出C++/CX》

希望大家带着如下问题去阅读这篇文章。
1. javascript如何调用C++ API
2. C++如何返回数据给javascript
3. js和C++交互时的数据类型问题
4. 事件绑定，调用与回调

ok，进入正题。

Metro App中，要支持多语言调用，必须封装成windows runtime的组件dll，所谓windows runtime组件就是要基于windows runtime定义好的形式去封装组件API，而这些定义好的形式其实大部分都属于C++ /CX的特性，换句话说就是用C++ /CX的一些C++扩展特性来封装windows runtime组件。

0. 如何创建windows runtime组件工程
很简单，如果使用C++来封装组件的话，就在创建新工程时，选择 Visual C++ --> Windows Metro style --> Windows Runtime Component。

1. javascript调用C++类
windows runtime组件都会以类的形式给外部提供API，至少目前为止我还不知道是否可以封装成C风格函数的API。
看如下C++示例：

namespace RuntimeC
{
    public ref class Test sealed
    {
    public:
       Test() {}
    };
}

js中的调用：

var nativeObject = new RuntimeC.Test();

很简单吧，通过new和命名空间名，直接访问类来实例化对象。组件中要提供可被javascript实例化的类则必须把该类定义为public ref（不理解public ref的请参考C++ /CX一文）

2.类方法名大小写 
如果类中的暴露给外部的方法首字母是大写，那在javascript中调用时该方法首字母应该写为小写，比如：假设如上Test1类中有如下方法：

void Func1() {}

那么js中应该如下来调用：

nativeObject.func1();

3. 不同语言间的数据交互

大家都知道C++是强类型语言，那么C++传递数据给javascript时，对数据类型有什么要求呢？windows runtime中提供了一些内置类型来供多语言交互时使用，也就是说如果要封装给不同语言调用的接口，就要使用这些内置类型。

a. 基本数据类型（int，double等）
接口中可以直接使用基本类型来传递数据，它们会被自动转化成window runtime的内置类型int32,float64等。

double Func2(double pa) {
     return pa;
}

b. 返回结构体或类对象（C++ --> javascript）
如果Test类中有个方法，它的返回值是自定义的结构体，怎么做?

public value struct DataStruct {
     int value;
};
public ref class Test sealed
{
public:
     Test() {
     }
     DataStruct Func3() {
          DataStruct data;
          return data;
     }
}；

注意，这里把DataStruct声明为public value，否则会出错，见C++ /CX。
javascript侧的调用：

var data = nativeObject.func3();

c. 函数参数类型为结构体或类 (javascript --> C++)
当组件中提供的函数参数类型为结构体和类时，也就意味着需要在javascript中把数据传递给C++，此时我们必须把参数定义为ref引用类型。

public ref struct DataRef sealed {
private:
     int value;
public:
     DataRef() {}
     property int val {
          int get() {return value;}
          void set(int v) {value = v;}
     }
};
public ref class Test sealed
{
public:
     Test() {
     }
     void Func4(DataRef^ data) {
          data->val = 0;
     }
};

由于需要从javascript侧传数据，所以需要把DataRef暴露出来，由js侧实例化DataRef对象并传递给C++。这里用到了property关键字，见C++ /CX一文。
javascript侧的调用如下：

var nativeObject = new RuntimeC.Test();
var obj = new RuntimeC.DataRef();
nativeObject.func4(obj);
var value = obj.val;

d. Windows::Foundation
Windows::Foundation中提供了很多供不同语言交互使用的内置类型，
比如DateTime，假设在C++中要把当前时间返回给javascript：

Windows::Foundation::DateTime Func5() {
     auto cal = ref new Windows::Globalization::Calendar();
     cal->SetToNow();
     return cal->GetDateTime();
}

js侧,调用Func5方法会返回一个Date类型的对象：

var date = nativeObject.func5();
var day = date.getDate();

又比如各种Collections，假设要在C++中清空js传过来的array类型数据：

Windows::Foundation::Collections::IVector <int>^ ClearVector(Windows::Foundation::Collections::IVector<int>^ vec)     {
     for (unsigned int i = 0; i < (vec->Size); i++) {
          vec->SetAt(i, 0);
     }
     return vec;
}

js调用：

var list = [1, 3, 2, 5];
nativeObject.clearVector(list);

4. 方法重载的限制
javascript中对C++中的函数重载形式有一定限制，比如它可以区分出如下的重载函数：

int GetData(int i);
int GetData(int i, MyType^ t);

但是由于javascript是弱类型语言，它不能区分出如下C++支持的重载方式：

int GetData(int i, MyType1^ t);
int GetData(int i, MyType2^ t);

所以在要重载对外的接口方法时，需要注意这一点。

5. 委托与事件（调用与回调）
关于delegate和event的详细说明请参照C++ /CX一文。这里主要关注C++和javascript之间的调用和回调，先看如下代码：

public delegate void ChangedHandler();
public ref class Test sealed
{
public:
     Test() {}
      void FireEvent() {
          changedEvent();
      }
      event ChangedHandler^ changedEvent; 
};

JS代码中绑定事件并调用FireEvent方法触发事件：

var eventHandler = function (evt) {
     ......
};
nativeObject.onchangedevent = eventHandler;
nativeObject.fireEvent();

通过onchangedevent把eventHandler方法绑定到changedEvent事件，当调用FireEvent触发事件后，js代码中eventHandler会被触发。（这里的onchangedevent是依据C++中的事件名changedEvent来决定的）

除了使用onchangedevent来绑定外，还可以使用addEventListener来绑定多个处理，如下所示：

var eventHandler1 = function (evt) {
     ......
};
var eventHandler2 = function (evt) {
     ......
};
nativeObject.addEventListener("changedevent", eventHandler1);
nativeObject.addEventListener("changedevent", eventHandler2);
nativeObject.fireEvent();

这里eventHandler1和eventHandler2都会被触发。注意，事件名里的大写字母在用addEventListener绑定是都应该用小写，比如在C++里事件为changedEvent，js绑定时则应该是"changedevent"。

最后，总结一下，在Metro app中封装能给不同语言使用的组件，必须基于windows runtime组件的封装原则，使用C++ /CX的一些扩展特性来封装外部方法。所以如果要复用以前的windows desktop app的通用组件，就需要为这些组件再包一层windows runtime的wrap。