多文档中如何实现序列化？急！在线等候！

Serialize（資料讀寫）
假設我有㆒份文件，用以記錄㆒張圖形。圖形只有㆔種基本元素：線條（Stroke）、圓形、
矩形。我打算用以㆘類別，組織這份文件：
CObject CObject
CDWordArray CDWordArray
CObList CObList
CStroke CStroke
CRectangle CRectangle
CCircle
CDocument CDocument
CMyDoc CMyDoc
CRect CRect
CPoint CPoint
CSize CSize
其㆗CObList 和CDWordArray 是MFC 提供的類別，前者是㆒個串列，可放置任何從
CObject 衍生㆘來的物件，後者是㆒個陣列，每㆒個元素都是"double word"。另外㆔個
類別：CStroke 和CRectangle 和CCircle，是我從CObject ㆗衍生㆘來的類別。
class CMyDoc : public CDocument
{
CObList m_graphList;
CSize m_sizeDoc;
...
};
class CStroke : public CObject
{
CDWordArray m_ptArray; // series of connected points
...
};
class CRectangle : public CObject
{
CRect m_rect;
...
};
class CCircle : public CObject{
CPoint m_center;
UINT m_radius;
...
};
假設現有㆒份文件，內容如圖3-3，如果你是Serialize 機制的設計者，你希望怎麼做呢？
把圖3-3 寫成這樣的檔案內容好嗎：
06 00 ;CObList elements count
07 00 ;class name string length
43 53 74 72 6F 6B 65 ;"CStroke"
02 00 ;DWordArray size
28 00 13 00 ;point
28 00 13 00 ;point
0A 00 ;class name string length
43 52 65 63 74 61 6E 67 6C 65 ;"CRectangle"
11 00 22 00 33 00 44 00 ;CRect
07 00 ;class name string length
43 43 69 72 63 6C 65 ;"CCircle"
55 00 66 00 77 00 ;CPoint & radius
07 00 ;class name string length
43 53 74 72 6F 6B 65 ;"CStroke"
02 00 ;DWordArray size
28 00 35 00 ;point
28 00 35 00 ;point
0A 00 ;class name string length
43 52 65 63 74 61 6E 67 6C 65 ;"CRectangle"
11 00 22 00 33 00 44 00 ;CRect
07 00 ;class name string length
43 43 69 72 63 6C 65 ;"CCircle"
55 00 66 00 77 00 ;CPoint & radius
還算堪用。但如果考慮到螢幕捲動的問題，以及印表輸出的問題，應該在最前端增加「文
件大小」。另外，如果這份文件有100 條線條，50 個圓形，80 個矩形，難不成我們要記
錄230 個類別名稱？應該有更好的方法才是。CObList m_graphList CObList m_graphList
圖3-3 一個串列，內含三種基本圖形：線條、圓形、矩形。
我們可以在每次記錄物件內容的時候，先寫入㆒個代碼，表示此物件之類別是否曾在檔
案㆗記錄過了。如果是新類別，乖乖㆞記錄其類別名稱；如果是舊類別，則以代碼表示。
這樣可以節省檔案大小以及程式用於解析的時間。啊，不要看到檔案大小就想到硬碟很
便宜，桌㆖的㆒切都將被帶到網㆖，你得想想網路頻寬這回事。
還有㆒個問題。文件的「版本」如何控制？舊版程式讀取新版文件，新版程式讀取舊版
文件，都可能出狀況。為了防弊，最好把版本號碼記錄㆖去。最好是每個類別有自己的
版本號碼。
㆘面是新的構想，也就是Serialization 的目標：20 03 84 03 ;Document Size
06 00 ;CObList elements count
FF FF ;new class tag
02 00 ;schema
07 00 ;class name string length
43 53 74 72 6F 6B 65 ;"CStroke"
02 00 ;DWordArray size
28 00 13 00 ;point
28 00 13 00 ;point
FF FF ;new class tag
01 00 ;schema
0A 00 ;class name string length
43 52 65 63 74 61 6E 67 6C 65 ;"CRectangle"
11 00 22 00 33 00 44 00 ;CRect
FF FF ;new class tag
01 00 ;schema
07 00 ;class name string length
43 43 69 72 63 6C 65 ;"CCircle"
55 00 66 00 77 00 ;CPoint & radius
01 80 ;old class tag
02 00 ;DWordArray size
28 00 35 00 ;point
28 00 35 00 ;point
03 80 ;old class tag
11 00 22 00 33 00 44 00 ;CRect
05 80 ;old class tag
55 00 66 00 77 00 ;CPoint & radius
我希望有㆒個專門負責Serialization 的函式，就叫作Serialize 好了。假設現在我的Document
類別名稱為CScribDoc，我希望有這麼便利的程式方法（請仔細琢磨琢磨其便利性）：
void CScribDoc::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring())
ar << m_sizeDoc;
else
ar >> m_sizeDoc;
m_graphList.Serialize(ar);
}
void CObList::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring()) {
ar << (WORD) m_nCount;
for (CNode* pNode = m_pNodeHead; pNode != NULL; pNode = pNode->pNext)
ar << pNode->data;
}
else {
WORD nNewCount;
ar >> nNewCount;
while (nNewCount--) {
CObject* newData;
ar >> newData;
AddTail(newData);
}
}
}
void CStroke::Serialize(CArchive& ar)
{
m_ptArray.Serialize(ar);
}
void CDWordArray::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring()) {
ar << (WORD) m_nSize;
for (int i = 0; i < m_nSize; i++)
ar << m_pData[i];
}
else {
WORD nOldSize;
ar >> nOldSize;
for (int i = 0; i < m_nSize; i++)
ar >> m_pData[i];
}
}
void CRectangle::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring())
ar << m_rect;
else
ar >> m_rect;
}
void CCircle::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring()) {
ar << (WORD)m_center.x;
ar << (WORD)m_center.y;
ar << (WORD)m_radius;
}
else {
ar >> (WORD&)m_center.x;
ar >> (WORD&)m_center.y;
ar >> (WORD&)m_radius;
}
}
每㆒個可寫到檔案或可從檔案㆗讀出的類別，都應該有它自己的Serailize 函式，負責它
自己的資料讀寫檔動作。此類別並且應該改寫<< 運算子和>> 運算子，把資料導流到
archive ㆗。archive 是什麼？是㆒個與檔案息息相關的緩衝區，暫時你可以想像它就是
檔案的化身。當圖3-3 的文件寫入檔案時，Serialize 函式的呼叫次序如圖3-4。
CMyDoc::Serialize
CObList::Serialize
CStroke::Serialize
CRectangle::Serialize
CCircle::Serialize
CDWordArray::Serialize
如果串列元素是圓
如果串列元素是矩形
如果串列元素是線條
圖3-4 圖3-3 的文件內容寫入檔案時，Serialize 函式的呼叫次序。
DECLARE_SERIAL / IMPLEMENT_SERIAL 巨集
要將<< 和>> 兩個運算子多載化，還要讓Serialize 函式神不知鬼不覺㆞放入類別宣告
之㆗，最好的作法仍然是使用巨集。
類別之能夠進行檔案讀寫動作，前提是擁有動態生成的能力，所以，MFC 設計了兩個巨
集DECLARE_SERIAL 和IMPLEMENT_SERIAL：
#define DECLARE_SERIAL(class_name) DECLARE_DYNCREATE(class_name) friend CArchive& AFXAPI operator>>(CArchive& ar, class_name* &pOb);
#define IMPLEMENT_SERIAL(class_name, base_class_name, wSchema) CObject* PASCAL class_name::CreateObject() { return new class_name; } _IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name, base_class_name, wSchema, class_name::CreateObject) CArchive& AFXAPI operator>>(CArchive& ar, class_name* &pOb) { pOb = (class_name*) ar.ReadObject(RUNTIME_CLASS(class_name)); return ar; } 為了在每㆒個物件被處理（讀或寫）之前，能夠處理瑣屑的工作，諸如判斷是否第㆒次
出現、記錄版本號碼、記錄檔名等工作，CRuntimeClass 需要兩個函式Load 和Store：
struct CRuntimeClass
{
// Attributes
LPCSTR m_lpszClassName;
int m_nObjectSize;
UINT m_wSchema; // schema number of the loaded class
CObject* (PASCAL* m_pfnCreateObject)(); // NULL => abstract class
CRuntimeClass* m_pBaseClass;
CObject* CreateObject();
void Store(CArchive& ar) const;
static CRuntimeClass* PASCAL Load(CArchive& ar, UINT* pwSchemaNum);
// CRuntimeClass objects linked together in simple list
static CRuntimeClass* pFirstClass; // start of class list
CRuntimeClass* m_pNextClass; // linked list of registered classes
};
你已經在㆖㆒節看過Load 函式，當時為了簡化，我把它的參數拿掉，改為由螢幕㆖獲
得類別名稱，事實㆖它應該是從檔案㆗讀㆒個類別名稱。至於Store 函式，是把類別名
稱寫入檔案㆗：
// Runtime class serialization code
CRuntimeClass* PASCAL CRuntimeClass::Load(CArchive& ar, UINT* pwSchemaNum)
{
WORD nLen;
char szClassName[64];
CRuntimeClass* pClass;
ar >> (WORD&)(*pwSchemaNum) >> nLen;
if (nLen >= sizeof(szClassName) || ar.Read(szClassName, nLen) != nLen)
return NULL;
szClassName[nLen] = '\0';
for (pClass = pFirstClass; pClass != NULL; pClass = pClass->m_pNextClass)
{
if (lstrcmp(szClassName, pClass->m_lpszClassName) == 0)
return pClass;
}
return NULL; // not found
}
void CRuntimeClass::Store(CArchive& ar) const
// stores a runtime class description
{
WORD nLen = (WORD)lstrlenA(m_lpszClassName);
ar << (WORD)m_wSchema << nLen;
ar.Write(m_lpszClassName, nLen*sizeof(char));
}
圖3-4 的例子㆗，為了讓整個Serialization 機制運作起來，我們必須做這樣的類別宣告：
class CScribDoc : public CDocument
{
DECLARE_DYNCREATE(CScribDoc)
...
};
class CStroke : public CObject
{
DECLARE_SERIAL(CStroke)
public:
void Serialize(CArchive&);
...
};
class CRectangle : public CObject
{
DECLARE_SERIAL(CRectangle)
public:
void Serialize(CArchive&);
...
};
class CCircle : public CObject
{
DECLARE_SERIAL(CCircle)
public:
void Serialize(CArchive&);
...
};
以及在.CPP 檔㆗做這樣的動作：
IMPLEMENT_DYNCREATE(CScribDoc, CDocument)
IMPLEMENT_SERIAL(CStroke, CObject, 2)
IMPLEMENT_SERIAL(CRectangle, CObject, 1)
IMPLEMENT_SERIAL(CCircle, CObject, 1)
然後呢？分頭設計CStroke、CRectangle 和CCircle 的Serialize 函式吧。
當然，毫不令㆟意外㆞，MFC 原始碼㆗的CObList 和CDWordArray 有這樣的內容：
// in header files
class CDWordArray : public CObject
{
DECLARE_SERIAL(CDWordArray)
public:
void Serialize(CArchive&);
...
};
class CObList : public CObject
{
DECLARE_SERIAL(CObList)
public:
void Serialize(CArchive&);
...
};
// in implementation files
IMPLEMENT_SERIAL(CObList, CObject, 0)
IMPLEMENT_SERIAL(CDWordArray, CObject, 0)
而CObject 也多了㆒個虛擬函式Serialize：
class CObject
{
public:
virtual void Serialize(CArchive& ar);
...
}

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