MFC六大關鍵技術(第四部分)——永久保存（串行化）
先用一句話來說明永久保存的重要：弄懂它以後，你就越來越像個程序員了！
如果我們的程序不需要永久保存，那幾乎可以肯定是一個小玩兒。那怕我們的記事本、畫圖等小程序，也需要保存纔有真正的意義。
對於MFC的很多地方我不甚滿意，總覺得它喜歡拿一組低能而神祕的宏來故弄玄虛，但對於它的連續存儲（serialize）機制，卻是我十分鐘愛的地方。在此，可讓大家感受到面向對象的幸福。
MFC的連續存儲（serialize）機制俗稱串行化。“在你的程序中儘管有着各種各樣的數據，serialize機制會象流水一樣按順序存儲到單一的文件中，而又能按順序地取出，變成各種不同的對象數據。”不知我在說上面這一句話的時候，大家有什麼反應，可能很多朋友直覺是一件很簡單的事情，只是說了一個“爽”字就沒有下文了。
要實現象流水一樣存儲其實是一個很大的難題。試想，在我們的程序裏有各式各樣的對象數據。如畫圖程序中，裏面設計了點類，矩形類，圓形類等等，它們的繪圖方式及對數據的處理各不相同，用它們實現了成百上千的對象之後，如何存儲起來？不想由可，一想頭都大了：我們要在程序中設計函數store()，在我們單擊“文件/保存”時能把各對象往裏存儲。那麼這個store()函數要神通廣大，它能清楚地知道我們設計的是什麼樣的類，產生什麼樣的對象。大家可能並不覺得這是一件很困難的事情，程序有能力知道我們的類的樣子，對象也不過是一塊初始化了存儲區域罷了。就把一大堆對象“轉換”成磁盤文件就行了。
即使上面的存儲能成立，但當我們單擊“文件/打開”時，程序當然不能預測用戶想打開哪個文件，並且當打開文件的時候，要根據你那一大堆垃圾數據new出數百個對象，還原爲你原來存儲時的樣子，你又該怎麼做呢？
試想，要是我們有一個能容納各種不同對象的容器，這樣，用戶用我們的應用程序打開一個磁盤文件時，就可以把文件的內容讀進我們程序的容器中。把磁盤文件讀進內存，然後識別它“是什麼對象”是一件很難的事情。首先，保存過程不像電影的膠片，把景物直接映射進去，然後，看一下膠片就知道那是什麼內容。可能有朋友說它象錄像磁帶，拿着錄像帶我們看不出裏面變化的磁場信號，但經過錄像機就能把它還原出來。
其實不是這樣的，比如保存一個矩形，程序並不是把矩形本身按點陣存儲到磁盤中，因爲我們繪製矩形的整個過程只不過是調用一個GDI函數罷了。它保存只是座標值、線寬和某些標記等。程序面對“00 FF”這樣的東西，當然不知道它是一個圓或是一個字符！
拿剛纔錄像帶的例子，我們之所以能最後放映出來，前提我們知道這對象是“錄像帶”，即確定了它是什麼類對象。如果我們事先只知道它“裏面保存有東西，但不知道它是什麼類型的東西”，這就導致我們無法把它讀出來。拿錄像帶到錄音機去放，對錄音機來說，那完全是垃圾數據。即是說，要了解永久保存，要對動態創建有深刻的認識。
現在大家可以知道困難的根源了吧。我們在寫程序的時候，會不斷創造新的類，構造新的對象。這些對象，當然是舊的類對象（如MyDocument）從未見過的。那麼，我們如何才能使文檔對象可以保存自己新對象呢，又能動態創建自己新的類對象呢？
許多朋友在這個時候想起了CObject這個類，也想到了虛函數的概念。於是以爲自己“大致瞭解”串行化的概念。他們設想：“我們設計的MyClass（我們想用於串行化的對象）全部從CObject類派生，CObject類對象當然是MyDocument能認識的。”這樣就實現了一個目的：本來MyDocument不能識別我們創建的MyClass對象，但它能識別CObject類對象。由於MyClass從CObject類派生，我產的新類對象“是一個CObject”，所以MyDocument能把我們的新對象當作CObiect對象讀出。或者根據書本上所說的：打開或保存文件的時候，MyDocument會調用Serialize()，MyDocument的Serialize()函會呼叫我們創建類的Serialize函數[即是在MyDocument Serialize()中調用：m_pObject->Serialize()，注意：在此m_pObject是CObject類指針，它可以指向我們設計的類對象。最終結果是MyDocument的讀出和保存變成了我們創建的類對象的讀出和保存，這種認識是不明朗的。
有意思還有，在網上我遇到幾位自以爲懂了Serialize的朋友，居然不約而同的犯了一個很低級得讓人不可思議的錯誤。他們說：Serialize太簡單了！Serialize()是一個虛函數，虛函數的作用就是“優先派生類的操作”。所以MyDocument不實現Serialize()函數，留給我們自己的MyClass對象去調用Serialize()……真是哭笑不得，我們創建的類MyClass並不是由MyDocument類派生，Serialize()函數爲虛在MyDocument和MyClass之間沒有任何意義。MyClass產生的MyObject對象僅僅是MyDocument的一個成員變量罷了。
話說回來，由於MyClass從CObject派生，所以CObject類型指針能指向MyClass對象，並且能夠讓MyClass對象執行某些函數（特指重載的CObject虛函數），但前提必須在MyClass對象實例化了，即在內存中佔領了一塊存儲區域之後。不過，我們的問題恰恰就是在應用程序隨便打開一個文件，面對的是它不認識的MyClass類，當然實例化不了對象。
幸好我們在上一節課中懂得了動態創建。即想要從CObject派生的MyClass成爲可以動態創建的對象只要用到DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC宏就可以了（注意：最終可以Serialize的對象僅僅用到了DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL宏，這是因爲DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL包含了DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC宏）。
從解決上面的問題中，我們可以分步理解了：
1、 Serialize的目的：讓MyDocument對象在執行打開/保存操作時，能讀出（構造）和保存它不認的MyClass類對象。
2、 MyDocument對象在執行打開/保存操作時會調用它本身的Serialize()函數。但不要指望它會自動保存和讀出我們的MyClass類對象。這個問題很容易解決，就直接在
MyDocument:: Serialize(){
// 在此函數調用MyClass類的Serialize()就行了！即
MyObject. Serialize();
}
3、 我們希望MyClass對象爲可以動態創建的對象，所以要求在MyClass類中加上DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC宏。
但目前的Serialize機制還很抽象。我們僅僅知道了表面上的東西，實際又是如何的呢？下面作一個簡單深刻的詳解。
先看一下我們文檔類的Serialize()
void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring())
{
// TODO: add storing code here
}
else
{
// TODO: add loading code here
}
}
目前這個子數什麼也沒做（沒有數據的讀出和寫入），CMyDoc類正等待着我們去改寫這個函數。現在假設CMyDoc有一個MFC可識別的成員變量m_MyVar,那麼函數就可改寫成如下形式：
void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring()) //讀寫判斷
{
ar<<m_MyVar; //寫
}
else
{
ar>>m_MyVar; //讀
}
}
許多網友問：自己寫的類（即MFC未包含的類）爲什麼不行？我們在CMyDoc裏包含自寫類的頭文件MyClass.h，這樣CMyDoc就認識MyDoc類對象了。這是一般常識性的錯誤，MyDoc類認識MyClass類對象與否並沒有用，關鍵是CArchive類，即對象ar不認識MyClass（當然你夢想重寫CArchive類當別論）。“>>”、“<<”都是CArchive重載的操作符。上面ar>>m_MyVar說白即是在執行一個以ar和m_MyVar 爲參數的函數，類似於function(ar,m_MyVar)罷了。我們當然不能傳遞一個它不認識的參數類型，也因此不會執行function(ar,m_MyObject)了。
注：這裏我們可以用指針。讓MyClass從Cobject派生，一切又起了質的變化，假設我們定義了：MyClass *pMyClass = new MyClass;因爲MyClass從CObject派生，根據虛函數原理，pMyClass也是一個CObject*，即pMyClass指針是CArchive類可認識的。所以執行上述function(ar, pMyClass)，即ar << pMyClass是沒有太多的問題（在保證了MyClass對象可以動態創建的前提下）。
回過頭來，如果想讓MyClass類對象能Serialize，就得讓MyClass從CObject派生，Serialize()函數在CObject裏爲虛，MyClass從CObject派生之後就可以根據自己的要求去改寫它，象上面改寫CMyDoc::Serialize()方法一樣。這樣MyClass就得到了屬於MyClass自己特有的Serialize()函數。
現在，程序就可以這樣寫：
……
#include “MyClass.h”
……
void CMyDoc::Serialize(CArchive& ar)
{
//在此調用MyClass重寫過的Serialize()
m_MyObject. Serialize(ar); // m_MyObject爲MyClass實例
}
至此，串行化工作就算完成了，一即簡單直觀：從CObject派生自己的類，重寫Serialize()。在此過程中，我刻意安排：在沒有用到DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL宏，也沒有用到CArray等模板類的前提下就完成了串行化的工作。我看過某些書，總是一開始就講DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL宏或馬上用CArray模板，讓讀者覺得串行化就是這兩個東西，導致許多朋友因此找不着北。
大家看到了，沒有DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL宏和CArray等數據結構模板也依然可以完成串行化工作。
現在可以騰出時間講一下大家覺得十分抽象的CArchive。我們先看以下程序（注：以下程序包含動態創建等，請包含DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL宏）
void MyClass::Serialize(CArchive& ar)
{
if (ar.IsStoring()) //讀寫判斷
{
ar<< m_pMyVar; //問題：ar 如何把m_pMyVar所指的對象變量保存到磁盤？
}
else
{
pMyClass = new MyClass; //準備存儲空間
ar>> m_pMyVar;
}
}
要回答上面的問題，即“ar<<XXX”的問題。和我們得看一下模擬CArchive的代碼。
“ar<<XXX”是執行CArchive對運算符“<<”的重載動作。ar和XXX都是該重載函數中的一參數而已。函數大致如下：
CArchive& operator<<( CArchive& ar, const CObject* pOb)
{
…………
//以下爲CRuntimeClass鏈表中找到、識別pOb資料。
CRuntimeClass* pClassRef = pOb->GetRuntimeClass();
//保存pClassRef即類信息（略）
((CObject*)pOb)->Serialize();//保存MyClass數據
…………
}
從上面可以看出，因爲Serialize()爲虛函數，即“ar<<XXX”的結果是執行了XXX所指向對象本身的Serialize()。對於“ar>>XXX”，雖然不是“ar<<XXX”逆過程，大家可能根據動態創建和虛函數的原理料想到它。
至此，永久保存算是寫完了。在此過程中，我一直努力用最少的代碼，詳盡的解釋來說明問題。以前我爲本課題寫過一個版本，並在幾個論壇上發表過，但不知怎麼在網上遺失（可能被刪除）。所以這篇文章是我重寫的版本。記得第一個版本中，我是對DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL和可串行化的數組及鏈表對象說了許多。這個版本中我對DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL其中奧祕幾乎一句不提，目的是讓大家能找到中心，有更簡潔的永久保存的概念，我覺得這種感覺很好！
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