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VC与JavaScript交互技巧之JS调用C++教程
2017-11-09 14:09:57         来源:软件架构农  
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VC与JavaScript交互技巧之JS调用C++教程。

太监的原因:

时隔两年,VC与JavaScript交互系列的最后一篇关于JavaScript如何调用c++的文章终于出炉了。为什么会隔了那么久?因为本来打算太监的,可是看到热情的网友们的眼神,从期望变成了失望,在我的心里激起了层层波澜。两年后的今天,还是坚持把它写了出来。其实当时刚写完VC与JavaScript交互(二)的时候,参考网上的资料,已经把JavaScript调用c++实现了。可是实现方法太恶心了,代码写出来太复杂太麻烦了,而且还涉及到了一大堆见都没见过的COM接口,每个接口都是一大堆函数和一大堆参数,虽然实现代码写出来了,但是为什么这么写,根本讲不清楚,怕误人子弟,便可耻的太监了。

当初为了写自动打开网页,自动填单,自动提交的小程序,看了一下这方面的东西,由于当时只涉及到了VC调用JavaScript,没有涉及到JavaScript调用VC,所以也没有花时间去深入了。这两年期间,好几次想把VC与JavaScript交互(三) 写出来,可是发现这个东西实在是太麻烦,太复杂,看不透,剪不断,理还乱,抽刀断水水更流,举杯消愁愁更愁。代码写出来以后我总是怀疑是不是搞错了,感觉是不是走了弯路,直到今天我仍然怀疑是不是有更好更简单的办法来实现JS调用C++。

实际上关于VC与JavaScript交互,最熟悉它的人应该是开发Activex控件及IE的BHO插件的程序员,他们一定能讲清楚其中的原理,讲清楚每一个API和接口的用法。不过搞这些的人越来越少了,现在WEB上的Activex控件也是越来越少了,关于ATL的书都在10年前就绝版了,可想而知现在还有多少人研究这个东西。

吐槽WebBrowser:

WebBrowser这个东西真是让人爱又让人恶心,刚开始使用觉得挺简单的,导航、刷新、前进、后退、获取其中的HTML,都还比较易用,很快就爱上了它。但稍微深入后便发现了这种闭源软件的弊端,难以扩展和改造!比如要用WebBrowser开发一个多进程浏览器,如何在进程间共享Cookie。比如要针对不用的URL设置不同的HTTP代理来访问。比如要让它支持需要用户名密码验证的HTTP/SOCKS5代理等。WebBrowser根本没有提供这种接口来实现这些功能,只能是通过API Hook等办法来实现,既麻烦又不稳定可靠。而且WebBrowser这个东西还非常慢,本来IE就已经够慢了,WebBrowser作为IE的简化版,当它嵌入到我们的程序中时,WebBrowser中的HTML排版、渲染引擎、JavaScript解释器居然都是运行在我们程序的主线程(UI线程)中!所以你可以发现,如果WebBrowser加载一个内容非常多,非常复杂的页面时,在加载期间,你的程序就像假死了一样,同样如果HTML页面上的JavaScript代码在进行繁杂的运算时,你的程序界面又假死了。因为你的UI线程在运行JS解释器,你的UI线程在解释JavaScript代码并执行,在那期间它抽不出来空来去处理Windows消息循环,便假死了。

点赞CEF:

在此强烈推荐CEF(Chromium Embedded Framework),即Chromium版的WebBrowser。Chromium就不用说了,它的快是非常出名的,即便作为控件来使用,CEF也运用了多进程技术,HTML的渲染和JavaScript的解释执行都是在格外的进程中,不会影响你的UI线程,奔溃了也不会破坏你的进程。而且CEF是用C++写的,对外提供的原生接口就是C++接口,比起WebBrowser的那套COM接口来说不知道好用多少倍。

JavaScript调用C++的一个相对简单的实现:

简述:

上一章说到,一个JavaScript对象传到了C++这边以后,就变成了一个IDispatch*,然后我们用CComDispatchDriver接管这个IDispatch*后,就可以调用这个JavaScript对象的方法,获取这个JavaScript对象的属性,实际上CComDispatchDriver就是对IDispatch的包装,最终都是调用IDispatch::Invoke。同理,如果我们在C++这边构造出一个IDispatch*并传递给JavaScript,那么JavaScript就可以把这个IDispatch*当做一个JavaScript对象来使用,自然它就可以调用这个对象的方法,修改这个对象的属性,最终就可以实现调用C++函数,修改C++对象的成员变量,实际上JavaScript调用C++也是通过IDispatch::Invoke来调用。那么如何构造这个IDispatch就是问题的关键点。

实现:

直接上代码,首先我建的是一个MFC对话框项目,WebBrowser已经拖上去了,添加为成员变量m_webbrowser。然后修改MFC为我们生成的对话框类CxxDlg(我的项目名为JsCallCpp,所以我的示例代码中就是CJsCallCppDlg):

class CJsCallCppDlg : public CDialogEx, public IDispatch
{
...
}

将其多重继承于IDispatch。啊!多重继承?怎么把这种坑爹的东西搞出来?NO NO NO,不要谈多重继承就色变,这里的IDispatch里面的所有成员函数都是纯虚函数,本质上IDispatch就是个接口,C++的实现接口的方式就是多重继承,虽然不鼓励用多重继承来继承实现代码,但是像这样用来实现接口是面向对象中非常常用的。当然你也可以class MyIDispatch : publicIDispatch,然后把MyIDispatch实例化成一个对象后传递给JavaScript来调用。这里之所以用CxxDlg来实现IDispatch,是为了方便,因为待会儿,我只要把CxxDlg的this指针传递给JavaScript,它就可以调用我的CxxDlg从IDispatch处继承来的虚函数Invoke,也就是说JavaScript就可以直接调用CxxDlg::Invoke,然后在CxxDlg::Invoke中可以很方便的调用我CxxDlg的其它成员函数。

然后我写下了如下的HTML文件:

<meta charset="utf-8" />
<title></title>
<script language="javascript">
        function ShowMessageBox()
        {
            if (cpp_object != null)
                cpp_object.ShowMessageBox("你好,我是Javascript,你是谁?");
        }
        function GetProcessID()
        {
            if (cpp_object != null)
            {
                var id = cpp_object.GetProcessID();
                document.getElementById("process_info").innerText = "本进程ID为:" + id;
            }
        }
        function SaveCppObject(obj)
        {
            cpp_object = obj;
        }
        var cpp_object;
    </script>
然后我在我的CxxDlg里写下了如下的两个成员函数:
DWORD CJsCallCppDlg::GetProcessID()
{
    return GetCurrentProcessId();
}

void CJsCallCppDlg::ShowMessageBox(const wchar_t *msg)
{
    MessageBox(msg, L"这是来自javascript的消息");
}

接来下,我要用HTML中的这两个按钮,分别调用这两个C++函数,其中一个是ShowMessageBox,让Javascript调用它并传递一个字符串给它,最终C++这边通过Windows API的MessageBox实现弹出一个消息框。另外一个是GetProcessID,Javascript调用它,最终C++这边通过Windows API的GetCurrentProcessId()获取本进程ID,并给Javascript返回这个ID值,然后显示到HTML中。

由于我的CxxDlg继承了IDispatch,那么我需要实现IDispatch中的七个纯虚函数,所以在CxxDlg类的声明中添加如下七个虚函数的声明:

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfoCount(UINT *pctinfo);

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfo(UINT iTInfo, LCID lcid, ITypeInfo **ppTInfo);

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetIDsOfNames(REFIID riid, LPOLESTR *rgszNames, UINT cNames, LCID lcid, DISPID *rgDispId);

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Invoke(DISPID dispIdMember, REFIID riid, LCID lcid, WORD wFlags, DISPPARAMS *pDispParams, VARIANT *pVarResult, EXCEPINFO *pExcepInfo, UINT *puArgErr);

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(REFIID riid, void **ppvObject);

virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef();

virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE Release();

然后实现这七个虚函数:

//我自己给我的两个函数拟定的数字ID,这个ID可以取0-16384之间的任意数
enum
{
    FUNCTION_ShowMessageBox = 1,
    FUNCTION_GetProcessID = 2,
};

//不用实现,直接返回E_NOTIMPL
HRESULT STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::GetTypeInfoCount(UINT *pctinfo)
{
    return E_NOTIMPL;
}

//不用实现,直接返回E_NOTIMPL
HRESULT STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::GetTypeInfo(UINT iTInfo, LCID lcid, ITypeInfo **ppTInfo)
{
    return E_NOTIMPL;
}

//JavaScript调用这个对象的方法时,会把方法名,放到rgszNames中,我们需要给这个方法名拟定一个唯一的数字ID,用rgDispId传回给它
//同理JavaScript存取这个对象的属性时,会把属性名放到rgszNames中,我们需要给这个属性名拟定一个唯一的数字ID,用rgDispId传回给它
//紧接着JavaScript会调用Invoke,并把这个ID作为参数传递进来
HRESULT STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::GetIDsOfNames(REFIID riid, LPOLESTR *rgszNames, UINT cNames, LCID lcid, DISPID *rgDispId)
{
    //rgszNames是个字符串数组,cNames指明这个数组中有几个字符串,如果不是1个字符串,忽略它
    if (cNames != 1)
        return E_NOTIMPL;
    //如果字符串是ShowMessageBox,说明JavaScript在调用我这个对象的ShowMessageBox方法,我就把我拟定的ID通过rgDispId告诉它
    if (wcscmp(rgszNames[0], L"ShowMessageBox") == 0)
    {
        *rgDispId = FUNCTION_ShowMessageBox;
        return S_OK;
    }
    //同理,如果字符串是GetProcessID,说明JavaScript在调用我这个对象的GetProcessID方法
    else if (wcscmp(rgszNames[0], L"GetProcessID") == 0)
    {
        *rgDispId = FUNCTION_GetProcessID;
        return S_OK;
    }
    else
        return E_NOTIMPL;
}

//JavaScript通过GetIDsOfNames拿到我的对象的方法的ID后,会调用Invoke,dispIdMember就是刚才我告诉它的我自己拟定的ID
//wFlags指明JavaScript对我的对象干了什么事情!
//如果是DISPATCH_METHOD,说明JavaScript在调用这个对象的方法,比如cpp_object.ShowMessageBox();
//如果是DISPATCH_PROPERTYGET,说明JavaScript在获取这个对象的属性,比如var n = cpp_object.num;
//如果是DISPATCH_PROPERTYPUT,说明JavaScript在修改这个对象的属性,比如cpp_object.num = 10;
//如果是DISPATCH_PROPERTYPUTREF,说明JavaScript在通过引用修改这个对象,具体我也不懂
//示例代码并没有涉及到wFlags和对象属性的使用,需要的请自行研究,用法是一样的
//pDispParams就是JavaScript调用我的对象的方法时传递进来的参数,里面有一个数组保存着所有参数
//pDispParams->cArgs就是数组中有多少个参数
//pDispParams->rgvarg就是保存着参数的数组,请使用[]下标来访问,每个参数都是VARIANT类型,可以保存各种类型的值
//具体是什么类型用VARIANT::vt来判断,不多解释了,VARIANT这东西大家都懂
//pVarResult就是我们给JavaScript的返回值
//其它不用管
HRESULT STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::Invoke(DISPID dispIdMember, REFIID riid, LCID lcid,
    WORD wFlags, DISPPARAMS *pDispParams, VARIANT *pVarResult, EXCEPINFO *pExcepInfo, UINT *puArgErr)
{
    //通过ID我就知道JavaScript想调用哪个方法
    if (dispIdMember == FUNCTION_ShowMessageBox)
    {
        //检查是否只有一个参数
        if (pDispParams->cArgs != 1)
            return E_NOTIMPL;
        //检查这个参数是否是字符串类型
        if (pDispParams->rgvarg[0].vt != VT_BSTR)
            return E_NOTIMPL;
        //放心调用
        ShowMessageBox(pDispParams->rgvarg[0].bstrVal);
        return S_OK;
    }
    else if (dispIdMember == FUNCTION_GetProcessID)
    {
        DWORD id = GetProcessID();
        *pVarResult = CComVariant(id);
        return S_OK;
    }
    else
        return E_NOTIMPL;
}

//JavaScript拿到我们传递给它的指针后,由于它不清楚我们的对象是什么东西,会调用QueryInterface来询问我们“你是什么鬼东西?”
//它会通过riid来问我们是什么东西,只有它问到我们是不是IID_IDispatch或我们是不是IID_IUnknown时,我们才能肯定的回答它S_OK
//因为我们的对象继承于IDispatch,而IDispatch又继承于IUnknown,我们只实现了这两个接口,所以只能这样来回答它的询问
HRESULT STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::QueryInterface(REFIID riid, void **ppvObject)
{
    if (riid == IID_IDispatch || riid == IID_IUnknown)
    {
        //对的,我是一个IDispatch,把我自己(this)交给你
        *ppvObject = static_cast(this);
        return S_OK;
    }
    else
        return E_NOINTERFACE;
}

//我们知道COM对象使用引用计数来管理对象生命周期,我们的CJsCallCppDlg对象的生命周期就是整个程序的生命周期
//我的这个对象不需要你JavaScript来管,我自己会管,所以我不用实现AddRef()和Release(),这里乱写一些。
//你要return 1;return 2;return 3;return 4;return 5;都可以
ULONG STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::AddRef()
{
    return 1;
}

//同上,不多说了
//题外话:当然如果你要new出一个c++对象来并扔给JavaScript来管,你就需要实现AddRef()和Release(),在引用计数归零时delete this;
ULONG STDMETHODCALLTYPE CJsCallCppDlg::Release()
{
    return 1;
}

该讲的都在代码注释中讲了,简单来说,当JavaScript执行如cpp_object.GetProcessID();的代码时,会先调用GetIDsOfNames,并把"GetProcessID"这个字符串传递进来,我们给它分配一个自拟的ID,紧接着JavaScript会拿着这个ID来调用Invoke。至于参数和返回值如何传递,代码和注释写得很清楚了。

注意我的HTML中的JavaScript代码中,我用一个varcpp_object;全局变量来保存C++对象,然后我还写了一个SaveCppObject()函数给C++调用,在WebBrowser加载完毕HTML文档后,需要先用C++调用JavaScript的这个SaveCppObject()函数,并把C++对象指针传递给JavaScript,这样JavaScript才能把它保存到varcpp_object;中,才能进行接下来的JavaScript调用C++。C++调用JavaScript的SaveCppObject()方法代码如下:

//调用JavaScript的SaveCppObject函数,把我自己(this)交给它,SaveCppObject会把我这个对象保存到全局变量var cpp_object;中
//以后JavaScript就可以通过cpp_object来调用我这个C++对象的方法了
void CJsCallCppDlg::OnBnClickedOk()
{
    CComQIPtr document = m_webbrowser.get_Document();
    CComDispatchDriver script;
    document->get_Script(&script);
    CComVariant var(static_cast(this));
    script.Invoke1(L"SaveCppObject", &var);
}

好了,至此,JavaScript调用C++已经完成了。这种方法,需要先把IDispatch*(示例代码中是this,但因为this是CJsCallCppDlg的实例,而CJsCallCppDlg多重继承于IDispatch,实际this就是IDispatch*了)传递给JavaScript,JavaScript把它保存好,然后调用它。网上还有一种方法是,在C++这边再实现IDocHostUIHandler接口,然后通过一系列麻烦的操作,JavaScript那边就可以直接通过window.external来调用C++,而不用varcpp_object;了。不过那个实现实在是太麻烦太恶心了,又会引入一大堆我解释不清楚的东西,所以还是作罢了,这样才是最简洁的实现。

最后晒上一张运行效果图:

\

对了,还有一点,写好的HTML文件不仅可以直接和EXE放在一个目录下使用,也可以在VisualStudio中把HTML文件作为资源添加到项目中,这样最终写出来的程序只有一个EXE,HTML文件已经在EXE里面了,至于如何让WebBrowser加载这个HTML文件,可以在CxxDlg::OnInitDialog()中使用如下代码:

//加载资源文件中的HTML,IDR_HTML1就是HTML文件在资源文件中的ID
wchar_t self_path[MAX_PATH] = { 0 };
GetModuleFileName(NULL, self_path, MAX_PATH);
CString res_url;
res_url.Format(L"res://%s/%d", self_path, IDR_HTML1);
m_webbrowser.Navigate(res_url, NULL, NULL, NULL, NULL);
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