Delphi消息处理深入研究Win32的消息处理机制

消息是Windows发出的一个通知，它告诉应用程序某个事件发生了。在Delphi中，大多数情况下Windows的消息被封装在VCL的事件中，我们只需处理相应的VCL事件就可以了，但如果我们需要编写自己的控件、截获或过滤消息就必须深入研究Win32的消息处理机制。
在Delphi中消息以TMessage记录的方式定义。打开Message.pas文件，我们可以看到Tmessage是这样定义的：

type
TMessage = packed record
Msg: Cardinal;
case Integer of
0: ( WParam: Longint;
LParam: Longint;
Result: Longint);

1: ( WParamLo: Word;
WParamHi: Word;
LParamLo: Word;
LParamHi: Word;
ResultLo: Word;
ResultHi: Word);
end;

其中，Msg是区别于其他消息的常量值，这些常量值可以是Windows单元中预定义的常量，也可以是用户自己定义的常量。Wparam通常是一个与消息有关的常量值，也可以是窗口或控件的句柄。LParam通常是一个指向内存中数据的指针。
Result是消息处理的返回值。Wparam、Lparam和Result都是32位的，如果想访问其中的低16位或高16位可以分别使用WparamLo、WparamHi、 LParamLo、LparamHi、ResultLo和ResultHi。
在Delphi中除了通用的Tmessage外，还为每个Windows定义了一个特殊的消息记录。我们可以浏览Message.pas文件，下面是键盘的消息记录：

TWMKey = packed record
Msg: Cardinal;
CharCode: Word;
Unused: Word;
KeyData: Longint;
Result: Longint;

与键盘相关的消息如：WM_KEYDOWN、 WM_KEYUP、 WM_CHAR、 WM_SYSKEYDOWN WM_SYSKEYUP、 WM_SYSCHAR的记录也被定义为TWMkey。在Message.pas文件中有以下声明：

TWMChar=TWMkey；
TWMKeyDown= TWMkey；
TWMKeyUp=TWMkey；
TWMSys -KeyDown=TWMkey;
TWMSysKeyUp= TWMkey；
TWMSysChar=TWMkey；

消息的发送
消息处理就是定义应用程序如何响应Windows的消息。在Delphi中每一个消息都有自己的处理过程，它必须是一个对象中的方法，且只能传递一个Tmessage或其他特殊的消息记录，方法声明后要有一个message命令，后接一个在0到32767之间的常量。
前面我们提到的消息都是标准的Windows消息（WM_X）,除此之外还有VCL内部消息、通知消息和用户自定义消息。
VCL内部消息通常以“CM_”开头，用于管理VCL内部的事物。如果改变了某个属性值或组件的其他一些特性后，需要通过内部消息将该变化通知其他组件。例如，激活输入焦点消息是向被激活的或被停用的组件发送的，用于接受或放弃输入焦点。
另外还有通知消息，一个窗口内的子控件发生了一些事情，需要通知父窗口，这是通过通知消息实现的。它只适用于标准的窗口控件，如按钮、列表框、编辑框等等。打开Message.pas文件，在标准的Windows后就是通知消息的声明:

const
{$EXTERNALSYM BN_CLICKED}
BN_CLICKED = 0;
{$EXTERNALSYM BN_PAINT}
BN_PAINT = 1;
{$EXTERNALSYM BN_HILITE}
BN_HILITE = 2;

以上是按钮的通知消息，分别表示用户单击了按钮、按钮应当重画、用户加亮了按钮。
用户也可以自己定义消息、给自己发送消息和编写消息处理过程。消息的常量值为WM_USER+100到FFF, 这个范围是Windows为用户自定义消息保留的。
Delphi消息的发送有三种方法：
1．Tcontrol类的Perform对象方法。可以向任何一个窗体或控件发送消息，只需要知道窗体或控件的实例。其声明如下： function Tcontrol.Perform(Msg:Cardinal;Wparam,Lparam:Longint):Longint
2．Windows的API函数SendMessage（）和Postmessage（）。其声明如下：
function SendMessage（hWnd: HWND; Msg: UINT；wParam：WPARAM; lParam: LPARAM）：LRESULT；stdcall；
function PostMessage（hWnd: HWND; Msg: UINT；wParam: WPARAM; lParam：LPARAM）：LRESULT；stdcall
PostMessage函数将消息添加到应用程序的消息队列中去。应用程序的消息循环会从消息队列中提取登记的该消息，再发送到相应的窗口中。
SendMessage函数可以越过消息队列直接向窗口过程发送。所以当Windows需要立刻返回值时使用SendMessage，当需要不同的应用程序依次处理消息时使用PostMessage。而Perform从本质上和SendMessage相似，它们直接向窗口过程发送。SendMessage、Postmessage函数只需要知道窗口的句柄就可以发送消息，所以它们可以向非Delphi窗体发送一条消息，但而Perform必须知道窗体或控件的实例。

Delphi的消息处理流程

TApplication.OnMessage只在应用程序的消息队列接收到一个消息时才被触发。一般应用程序接收到的消息是与窗口管理有关的消息(例如WM_PAINT和WM_SIZE),或由PostMessage()、PostAppMessage()或BroadcastSystemMessage()等API函数发送出的消息。但是，由于Windows或SendMessage()有可能会绕过消息队列直接将消息发送给窗口过程。当发生这种情况时，TApplication.OnMessage就不会被触发。

VCL的消息系统：
VCL定义了消息分发系统，该系统将所有的Windows消息传给相应的对象，由各对象的消息分发系统进行处理。
VCL对象用于接受消息的方法叫做MainWndProc()。通过MainWndPorc()可以对消息进行任何的处理。不过，一般情况下很少直接调用MainWndProc()来处理消息，除非不想让消息通过VCL的消息系统分发。
从MainWndProc()反回后，消息被传递给对象的WndProc（）的方法，这就是该对象的窗体
过程，然后进入VCL的分发机构。分发机构使用Disptch()方法把消息分发给一个消息句柄。
消息到达该消息的处理句柄（Handler）后，经过该句柄的处理，这个消息处理过程就结束
了。事件--MainWndProc---WndProc----Dispatch----Handle


在平时写程序时,总是碰到窗体（TForm）与线程（TThread）消息通信问题。令人烦恼的是窗体不能向线程（TThread）发送消息（线程没有窗口句柄）。经过几天的折腾，想出二种解决方案，拿出来跟大家探讨探讨。
第一。我们知道VC++ 中的MFC类库是自已封装了消息处理（BEGINMESSAGE, ENDMESSAGE），在MFC中对消息的处理是通过建立一张消息映射表，而把方法（function）或过程（procedure）的地址保存到映射表里（消息处理实质上是方法或过程的调用）,再加上一个消息分发机制，来实现消息的接收发送 <详见VC++技术内幕>。所以我们只要为线程里建立一张消息映射表，并建立相应的消息分发机制。这样就可以处理窗体发送到线程的消息。以下代码是实现消息映射表和消息分发的类（详见 <..消息处理设计(线程)1MessageHandle.pas> 中 ）

unit MessageHandle;
interface
uses messages,Classes,SysUtils,Dialogs;
const PMSG_BASE = $BE00; //自定义消息基址;
PMSG_NUM = 200; //消息表大小；
{**自定义消息处理类
*;功能 = 建立自定义消息表，处理线程之间
* 以及与主窗体之间的自定义消息(宏观)
*}
//消息处理句柄
TMessageHandle = procedure(var Message: TMessage) of Object;
TPDispatcher = class(TObject)
private
//消息对应表(消息ID为数组下标);
MessageHandles: array of TMessageHandle;
//从消息ID得到数组ID
function GetIndexFromMsgID(const aMessageID: cardinal): Integer;
public
constructor Create;
destructor Destroy;
//发送消息
procedure SendMessage(var Message: TMessage); overload;
//添加自定义消息到消息对应表;
procedure AddHandle(const aMessageID: cardinal; aMessageHandle: TMessageHandle);
end;
//
implementation
{ TPDispatcher }
constructor TPDispatcher.Create;
var i: Integer;
begin
SetLength(MessageHandles,PMSG_NUM); //200个消息的消息对应表
//初始化消息队列;
for i := 0 to Pred(PMSG_NUM) do
MessageHandles[i] := nil;
end;
destructor TPDispatcher.Destroy;
begin
{释放消息对应表}
FreeAndNil(MessageHandles);
end;
procedure TPDispatcher.AddHandle(const aMessageID: cardinal;
aMessageHandle: TMessageHandle);
var tID: Integer;
begin
tID := GetIndexFromMsgID(aMessageID);
Assert((tID > 0) or (tID < Pred(PMSG_NUM)) );
Assert(Assigned(aMessageHandle));
MessageHandles[tID] := aMessageHandle;
end;
function TPDispatcher.GetIndexFromMsgID(const aMessageID: cardinal): Integer;
begin
Result := aMessageID - PMSG_BASE;
end;
procedure TPDispatcher.SendMessage(var Message: TMessage);
var tID: Integer;
tMsgHandle: TMessageHandle;
begin
tID := GetIndexFromMsgID(Message.Msg);
Assert((tID > 0) or (tID < Pred(PMSG_NUM)));
tMsgHandle := MessageHandles[tID];
if Assigned(tMsgHandle) then
tMsgHandle(Message);
end;

现在我们只需要注册一下自定义的消息，然后通过消息分发类（TPDispatcher），实现对线程消息的处理。代码如下<详见..消息处理设计(线程)1testunit1.pas>：

Unit unit1
const
{自定久线程消息}
MY_MESSAGE2 = PMSG_BASE + 02;
type
TForm1 = class(TForm)
AddMsgList: TButton;
SendThead: TButton;
sendForm: TButton;
sendOther: TButton;
procedure SendTheadClick(Sender: TObject); //发送消息
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
private
Fdispatcher: TPDispatcher; 消息映射表类
Fhandle: TPHandler;
FThread: TPTHread; 自定义线程类
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
procedure TForm1.SendTheadClick(Sender: TObject);
var aMessage: TMessage;
begin
aMessage.Msg := MY_MESSAGE2;
aMessage.WParam := 1;
Fdispatcher.SendMessage(aMessage);
end;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
{创建消息映射表类}
Fdispatcher := TPDispatcher.Create;
Fhandle := TPHandler.Create;
{创建线程}
FThread := TPThread.Create(false);
{向映射表中增加消息}
Fdispatcher.AddHandle(MY_MESSAGE2,FThread.DoMessage);
end;
procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
var i: Integer;
begin
FreeAndNil(Fdispatcher);
FreeAndNil(Fhandle);
for i:= 0 to 3 do
FreeAndNil(FThread[i]);
end;

第二。窗口可以处理消息是因为它有窗口句柄。为了使线程也能处理消息，我们可以通过为线程加上一个相应窗口类的窗口名柄。（源码在 <..消息处理设计(线程)2 pThread.pas >中）

unit pThread;
interface
uses classes,sysutils,Windows,Messages,Dialogs;
const MY_MESSAGE1 = $BD00 + 01;
Type
{** 消息处理线程类
*;功能 = 添加线程处理消息能力，
*}
TPMsgThread = class(TThread)
private
//窗口句柄
FWndHandle: HWND;
//窗口数据信息
FWndClass: WNDCLASS;
//指向窗口回调函数的指针
FObjectInstance: Pointer;
//初始化窗口数据
procedure InitWnd;
//创建隐藏窗口
procedure CreateWnd;
//注册隐藏窗口
procedure RegistWnd;
procedure DestroyWnd;
//窗口回调函数
procedure pWndProc(var Message: TMessage); virtual;
protected
procedure Execute; override;
procedure DoTerminate; override;
public
constructor Create(CreateSuspended: Boolean); virtual;
property WndHandle: HWND read FWndHandle write FWndHandle;
end;

implementation
const WND_NAME = 'PY20';
{ TPMsgThread }
constructor TPMsgThread.Create(CreateSuspended: Boolean);
begin
inherited Create(CreateSuspended);
FWndHandle := Integer(nil);
InitWnd;
RegistWnd;
CreateWnd;
end;

procedure TPMsgThread.CreateWnd;
begin
if(WndHandle = Integer(nil)) then
WndHandle := CreateWindow(FWndClass.lpszClassName, FWndClass.lpszClassName,
WS_POPUP or WS_CAPTION or WS_CLIPSIBLINGS or WS_SYSMENU
or WS_MINIMIZEBOX,
GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN) div 2,
GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) div 2,
0, 0, 0, 0, FWndClass.hInstance, nil);
//置换窗口回调函数
SetWindowLong(WndHandle, GWL_WNDPROC, Longint(FObjectInstance));
end;
procedure TPMsgThread.DestroyWnd;
begin
UnregisterClass(FWndClass.lpszClassName,FWndClass.hInstance);
DestroyWindow(WndHandle);
end;
procedure TPMsgThread.DoTerminate;
begin
inherited;
DestroyWnd;
end;
procedure TPMsgThread.Execute;
begin
end;
procedure TPMsgThread.InitWnd;
begin
FwndClass.lpszClassName := PChar(WND_NAME);
FWndClass.hInstance := Handle;
FWndClass.lpfnWndProc := @DefWindowProc;
end;
procedure TPMsgThread.pWndProc(var Message: TMessage);
begin
end;procedure TPMsgThread.RegistWnd;
begin
FObjectInstance := Classes.MakeObjectInstance(pWndProc);
if(FWndClass.hInstance <> Integer(nil)) then
RegisterClass(FWndClass);
end;