AxControl-Tool部分介绍

1.典型的插件式架构

1.1.什么是插件式架构

插件式架构设计中主要包括三个重要部分，宿主、插件协议以及插件实现。宿主是指使用插件的部分，该模块可以是一个类，也可以是多个接口和类组成的模块。插件协议是指宿主与插件之间的协议，宿主根据这个协议去调用插件的功能，插件根据这个协议去实现宿主需要的功能。插件实现就是基于插件协议实现的一个个具体插件。插件协议一般用接口体现。

1.2.AO中的Command-Tool插件架构

要梳理AO中的Command-Tool插件架构，就要找到对应的宿主、插件协议以及具体的插件实现。

我们先通过ICommand的定义，找下宿主是什么。

当命令被创建的时候，会传一个名为hook的参数进来，该参数为object类型，名称翻译过来叫钩子。这个名称挺形象的，相当于这个小小的插件钩住了一个很庞大宿主对象，这样在这个插件中，就可以使用宿主对象的任何资源了。

其关系如下图所示。

 

我们开发的时候，常用的宿主就是IMapControl、IPageLayoutControl，分别可以有AxMapControl.Object和AxPageLayoutControl.Object获取。AO API已经为我们实现了上百个命令或者工具。例如我们最常用的地图放大工具、地图全图命令等。这些工具和命令我们都可以直接使用。

下面代码展示了如何设置当前的地图工具为放大工具。

ESRI.ArcGIS.SystemUI.ITool myZoomInTool=new ControlsMapZoomInToolClass();
(myZoomInTool as ICommand).OnCreate(myAxMapControl.Object);
(myAxMapControl.Object as IMapControl2). CurrentTool =  myZoomInTool;

调用AO API自带的全图工具的代码如下。

ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand myFullCommand=new ControlsMapFullExtentCommandClass ();
myFullCommand.OnCreate(myAxMapControl.Object);
myFullCommand. OnClick();

2.ICommnad接口

ICommand接口是插件协议之一，继承该接口的类都可以成为命令。即点击一下执行，不主动与宿主发生鼠标和键盘交互。该接口包含的重要成员如下表所示。

序号	名称	类型	描述
1	Bitmap	Int	命令上显示的图标
2	Caption	String	命令上显示的文字
3	Checked	Bool	命令是否处于选中状态
4	Enabled	Bool	命令当前是否可用
5	OnClick	函数	点击命令时，触发执行的函数
6	OnCreate	函数	创建该命令时，调用的函数
7	Tooltip	String	鼠标放到命令上要显示的文字

这些属性和函数的名字都比较容易理解，一看就知道其作用。如果我们自己继承ICommand实现一个弹出当前地图包含几个图层的命令，命名为LayerCountCommand。那么只要在OnClick函数中，获取OnCreate函数传进来的宿主对象，从宿主对象中获取当前加载的地图，进而获取其包含的几个图层，使用消息对话框弹出即可。

我们实现命令时候，只需要关注宿主对象就可以了，和其他Command不会发生直接关联。如果需要和其他Command关联，那么这些关联都通过宿主进行。例如我们刚才实现的LayerCountCommand在地图图层为0的时候，其处于不可用的状态，也就是 Enabled属性等于False。按照正常思维的话，我们会在OpenMapCommand里面，判断一下当前图层个数是否为0，从而设置设置LayerCountCommand实例的Enabled属性。那RemoveLayerCommand、AddLayerCommand、NewMapCommand等怎么办呢？难道每个命令里面都要判断LayerCountCommand是都可用？

当然不会是这样，我们会为宿主添加MapChanged和LayersChanged事件，无论用OpenMapCommand还是其他地方，在系统中打开一个新地图后，宿主对象就会触发MapChanged事件。而我们实现的LayerCountCommand会监测该事件，当该事件触发后，LayerCountCommand会判断当前地图有几个图层，从而设置自己是否是可用。

这样LayerCountCommand只关系宿主的信息，间接的和OpenMapCommand产生了关联。而LayerCountCommand自己可以决定自己是否可用，这就形成了高内聚，低耦合的设计。

3.ITool接口

ITool接口也是插件协议之一，实现该接口的类我们成为工具，这些工具是可以和地图显示控件进行鼠标、键盘交互的。该接口包含的重要成员如下表所示。

序号	名称	类型	描述
1	Cursor	Int	鼠标在地图显示控件上的样式
2	Deactivate	函数	工具失活的时候触发的函数
3	OnMouseDown	函数	鼠标按下执行的函数
4	OnMouseMove	函数	鼠标移动执行的函数
5	OnMouseUp	函数	鼠标谈起执行的函数
6	OnDblClick	函数	鼠标双击地图显示控件执行的函数
7	OnKeyDown	函数	键盘按键按下执行的函数
8	OnKeyUp	函数	键盘按键弹起执行的函数

每个宿主对象都有CurrentTool属性，如果点击MapZoomInTool工具，那么该宿主的CurrentTool就是该工具了。当鼠标在宿主对象上按下的时候，会自动调用宿主对象CurrentTool属性值的OnMouseDown，也就是MapZoomInTool工具的OnMouseDown函数。当鼠标在宿主对象上移动的时候，会自动调用MapZoomInTool的OnMouseMove函数。其他动作一次类推，并且宿主对象读取CurrentTool的Cursor作为当前的鼠标样式。

要做一个放大工具，需要考虑拉框放大、点击放大等。但有了宿主程序，就可以把这些代码完整的封装到MapZoomInTool类中。而实现地图缩小功能MapZoomOutTool以及地图平移的MapPanTool，完全不需要知道其他工具的存在，也不关心其他Tool都做了什么。

在ArcMap中，地图放大、地图缩小、地图平移、地图全图地图即放大、地方即缩小、上一视图和下一视图这几个Tool和Command关系非常密切。如下图所示。

但通过这种插件式架构，他们不光代码之间无直接联系，而且还可以做到随意组合使用。例如我们开发的系统可以使用放大、缩小和平移三个工具，也可以加上全图，或者再加上其他工具，都可以正常运行。这种模式非常值得我们思考和借鉴。

4.我们能借鉴到什么

ArcMap就是通过这种插件式架构把各种Command和Tool组合起来的，而这些Comamnd和Tool的背后是一个个功能点。不光使得ArcMap可以持续集成那么多功能，甚至可以开放接口，让开发人员直接在ArcMap上扩展。

那这种模式是不是可以借鉴到我们的软件开发中？答案是肯定的，下面我们就来设计自己的App-Command框架。

5.我们自己的App-Command框架

5.1.为什么再设计一套App-Command框架

为什么我们要自己再设计一套App-Command框架，而不直接使用AO API中的AxControl-ICommand这套已经非常好的框架呢？

1、宿主不同。我们系统的宿主对象除了可能要包含MapControl等地图显示控件外，还可能会包含我们业务系统特有的信息。例如当前登录用户，在一些Command中，可能需要根据当前登录用户的觉得来判断功能是否可用等。

2、AO中的ICmmand和ITool已经和UI绑定到一起了，我们并不想直接用AO中定义的ToolBar，这样会和我们的系统风格不一致。还有ICommand中定义的Bitmap以及ITool中定义的Cursor都是int类型，这并不符合我们的使用习惯。如果我们使用传统菜单+工具条的模式，使用的都是16*16的图标，如果我们采用Office的Ribbon风格，那么可能会出现很多32*32的图标，这个如何兼容？

3、我们想让我们定义的工具适应更多的UI。例如定义的Command和Tool和绑定到WPF自带的按钮上，也可以绑定到第三方库例如DEV定义的按钮上。这就需要多UI进行抽象。

5.2.基于AO设计的App-Command框架

我们参考借鉴AO，定义我们自己的App-Command框架如下，定义的时候，主要是解决上述的几个问题。我们定义的框架如下。

 

 

IApplication、ICommand、IMapTool以及ICmmandUI四个接口以及MapApplication类是整个框架的核心部分。除了上图中体现出来的内容外，框架还包含Command、MapTool以及 ViewSynchronizer等基类和辅助类。

5.3.ITool接口是怎么交互的

我们在MapApplication类中封装了宿主与ITool接口的交互。封装代码如下。

this.AxMapControl.OnMouseDown += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnMouseDown(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnMouseMove += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnMouseMove(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnMouseUp += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnMouseUp(y.button, y.shift, y.x, y.y);
};
this.AxMapControl.OnDoubleClick += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnDblClick();
};
this.AxMapControl.OnKeyDown += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnKeyDown(y.keyCode, y.shift);
};
this.AxMapControl.OnKeyUp += (x, y) =>
{
    this._CrruteTool.OnKeyUp(y.keyCode, y.shift);
};

对于宿主来说，并不关心当前使用的到底是哪个Tool，只管在触发动作的时候，去调用当前工具对应的函数即可。

工具切换的代码如下。

public IMapTool CrruteTool
{
    get
    {
        return this._CrruteTool;
    }
    set
    {
        this._CrruteTool.OnDeActivate();
        this._CrruteTool.IsChecked = false;
        this._CrruteTool = value;
        if (this._CrruteTool == null)
        {
            this._CrruteTool = new NullMapTool(this);
        }
        this._CrruteTool.OnActive();
        this._CrruteTool.IsChecked = true;
    }
}

切换工具的时候，首先要调用工具的OnDeActivate函数，把当前工具的使用痕迹清理掉。设置新工具，调用新工具的OnActive函数，激活该工具。

5.4.封装AO已有的Command

AO本身为我们提供了很多已经实现好的工具和命令，如何把这些命令融合到我们自己的框架中呢？

Command以全图命令为例。

public class MapFullExtentCommand : MapCommand
{
    private ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand _EsriCommand = null;
    public MapFullExtentCommand(MapApplication pMapApplication)
        : base(pMapApplication)
    {
        this._EsriCommand = new ControlsMapFullExtentCommandClass();
        this._EsriCommand.OnCreate(pMapApplication.MapControl);
        this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "MapTools/Res/MapFullExtent16.png");
    }
    public override void OnClick()
    {
        base.OnClick();
        this._EsriCommand.OnClick();
    }
}

我们初始化了一个AO定义的ControlsMapFullExtentCommandClass类，并与我们定义的MapApplication中的MapControl绑定。实现命令点击函数的时候，直接调用AO中定义的全图类的OnClick函数即可。

Tool以地图放大工具为例。

public class MapZoomInTool : MapTool
{
    private readonly ESRI.ArcGIS.SystemUI.ITool _EsriTool = null;
    public MapZoomInTool(MapApplication pMapApplication)
        : base(pMapApplication)
    {
        this._EsriTool = new ControlsMapZoomInToolClass();
        this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "MapTools/Res/MapZoomIn16.png");
    }
    public override void OnActive()
    {
        base.OnActive();
        (this._EsriTool as ESRI.ArcGIS.SystemUI.ICommand).OnCreate(this.MapApplication.ActiveControl);
        this.MapApplication.ActiveControl.CurrentTool = this._EsriTool;
    }
    public override void OnDeActivate()
    {
        base.OnDeActivate();
        this.MapApplication.ActiveControl.CurrentTool = null;
    }
}

我们初始化了一个AO定义的ControlsMapZoomInToolClass类，在激活该工具的时候和当前激活的Control绑定，如果是数据模式，会绑定MapControl，如果是布局模式，会绑定PageLayoutControl。并把定义的工具赋值给当前激活的Control的CurrentTool属性。失活的时候，把当前激活Control的CurrentTool设置为null。

这样我们就可以充分利用AO已经实现的各类命令和工具了。

5.5.扩展AO已有的Command

如果我们想在已有工具的基础上做些其他事情呢？例如在出图的时候，选择一个元素，在右侧显示该元素的属性面板。正常思路下，我们会点击PageLayoutControl，根据座标去判断是否选中的Element，如果选中了，则把Element显示为选中状态，并获取该对象，在右侧显示其属性面板。

那是不是有更简单的方法？AO是有选择Element工具的，类名称为ControlsSelectToolClass，使用该工具可以使用鼠标进行点选、框选、删除、移动以及调整元素大小等操作，这些功能如何我们自己去写代码实现，将有非常大的工作量。如果能用这个工具，那就再好不过了。但我们需要解决两个问题。

1、AO中定义的选择类，在选择元素后，我们要捕捉到该动作，并获取选中的元素，显示元素的面板；

2、AO中定义的选择类，选择元素后，按下Delete键，会删除元素，这个逻辑我们需要控制，禁止删除MapFarme，并且删除其他元素的时候，要弹出提示是否确定删除对话框，确定后，再删除。

代码定义如下。

public class SelectTool : MapTool
{
    private readonly LayoutDesignApplication _LayoutDesignAplication = null;
    private readonly ControlsSelectToolClass _EsriTool = null;
    public SelectTool(LayoutDesignApplication pLayoutDesignAplication)
        : base(pLayoutDesignAplication)
    {
        this._LayoutDesignAplication = pLayoutDesignAplication;
        this._EsriTool = new ControlsSelectToolClass();
        this.Caption = "Select";
        this.Tooltip = "Select";
        this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "Designs/Res/Select16.png");
    }
    public override void OnActive()
    {
        base.OnActive();
        this._EsriTool.OnCreate(this._LayoutDesignAplication.ActiveControl);
    }
    public override void OnKeyDown(int keyCode, int shift)
    {
        if (keyCode == (int)ConsoleKey.Delete)
        {
            IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect
                = this._LayoutDesignAplication.PageLayoutControl.GraphicsContainer as IGraphicsContainerSelect;
            IElement mySelectElement = myGraphicsContainerSelect.DominantElement;
            if (mySelectElement is IMapFrame == true)
            {
                return;
            }
            MessageBoxResult myMessageBoxResult = MessageBox.Show("Is it determined to remove?", "Info", MessageBoxButton.YesNo);
            if (myMessageBoxResult != MessageBoxResult.Yes)
            {
                return;
            }
            base.OnKeyDown(keyCode, shift);
            this._EsriTool.OnKeyDown(keyCode, shift);
        }
        else
        {
            base.OnKeyDown(keyCode, shift);
        }
    }
    public override void OnMouseDown(int button, int shift, int x, int y)
    {
        //如果是中键
        if (button == 4)
        {
            this._LayoutDesignAplication.AxControlPan();
        }
        else
        {
            this._EsriTool.OnMouseDown(button, shift, x, y);
        }
    }
    public override void OnMouseUp(int button, int shift, int x, int y)
    {
        base.OnMouseUp(button, shift, x, y);
        this._EsriTool.OnMouseUp(button, shift, x, y);
        IPageLayoutControl myPageLayoutControl = this._LayoutDesignAplication.PageLayoutControl;
        IPageLayout myPageLayout = myPageLayoutControl.PageLayout;
        IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect = myPageLayout as IGraphicsContainerSelect;
        IElement myDominantElement = myGraphicsContainerSelect.DominantElement;
    }
    public override void OnMouseMove(int button, int shift, int x, int y)
    {
        base.OnMouseMove(button, shift, x, y);
        this._EsriTool.OnMouseMove(button, shift, x, y);
    }
}

5.6. 完全自定义Command

完全自定义的Command就比较简单些了。例如我们定义异常当前选中的图层命令，定义如下。

public class LayerRemoveCommand : MapCommand
{
    public LayerRemoveCommand(MapApplication pMapApplication)
        : base(pMapApplication)
    {
        this.Caption = "Remove";
        this.IsEnabled = false;
        this.MapApplication.OnActiveStateChanged += (x, y) =>
        {
            this.UpdateIsEnableState();
        };
        this.MapApplication.OnSelectTocObjectChanged += (x, y) =>
        {
            this.UpdateIsEnableState();
        };
    }
    public override void OnClick()
    {
        base.OnClick();
        ILayer myLayer = this.MapApplication.SelectTocObject as ILayer;
        if (myLayer == null)
        {
            MessageBox.Show("Please Select A Layer。");
            return;
        }
        if (MessageBox.Show("Are You Sure Remove The Layer?", "Info", MessageBoxButton.YesNo) == MessageBoxResult.Yes)
        {
            this.MapApplication.MapControl.ActiveView.FocusMap.DeleteLayer(myLayer);
            this.MapApplication.TOCControl.Update();
        }
    }
    private void UpdateIsEnableState()
    {
        if (this.MapApplication.ActivePattern == MapActivePattern.None)
        {
            this.IsEnabled = false;
            return;
        }
        ILayer myLayer = this.MapApplication.SelectTocObject as ILayer;
        this.IsEnabled = (myLayer != null);
    }
}

该定义就可以添加到图层的右键菜单上，用来移除当前选中的图层。我们不光可以通过调用宿主的属性和事件来控制自己是否可用，还可以加入很多逻辑判断。例如如果没有选择任何图层，则提示用户请选择一个图层。在移除的时候，可以提示用户是否确定移除等。

自定义的工具如下所示。

public class PointTextTool : MapTool
{
    private LayoutDesignApplication _PLAplication = null;
    public PointTextTool(LayoutDesignApplication pPLAplication)
        : base(pPLAplication)
    {
        this._PLAplication = pPLAplication;
        this.Caption = "Insert Text";
        this.Tooltip = "Insert Text";
        this.SetIcon(CommandIconSize.IconSize16, "Designs/Res/Text16.png");
    }
    public override void OnMouseDown(int button, int shift, int x, int y)
    {
        base.OnMouseDown(button, shift, x, y);
        IPoint myPagePoint = this._PLAplication.PageLayoutControl.ToPagePoint(x, y);
        IPageLayout myPageLayout = this._PLAplication.PageLayoutControl.PageLayout;
        IGraphicsContainerSelect myGraphicsContainerSelect = myPageLayout as IGraphicsContainerSelect;
        myGraphicsContainerSelect.UnselectAllElements();
        PointTextItem myPointTextItem = new PointTextItem();
        MapFrameItem myMapFrameItem = this._PLAplication.LayoutDesign.MapFrameItem;
        myPointTextItem.X = myPagePoint.X;
        myPointTextItem.Y = myPagePoint.Y;
        this._PLAplication.LayoutDesign.PageLayoutItemList.Add(myPointTextItem);
        myPointTextItem.Apply(this._PLAplication);
        (myPageLayout as IActiveView).PartialRefresh(esriViewDrawPhase.esriViewGraphics, null, null);
        this._PLAplication.CrruteTool = this._PLAplication.SelectTool;
    }
}

实现工具的OnMouseDown函数，获取当前点击位置的座标，实例化一个文本元素，添加到该位置。然后马上把工具切换到系统定义好的SelectTool上，这样会避免不小心点击两次，添加了两个文本元素，提高用户体验。

切换到SelectTool后，再次点击刚添加文本元素就可以选中该元素，这样右侧该元素的信息面板就展示出来了，完成了一个非常自然的操作过程。

通过命令和工具通过自己控制自己的状态、行为等，可以做到很细微的逻辑控制，并且这些操作会很好的封装在自己的代码中。这样系统功能可以通过实现各类Command和Tool不断扩展系统功能，但又不会影响系统的整体结构。

6.AO中已经实现的Command和Tool

AO中实现了二三百个命令和工具，我们常用的大概有几十个。可以在帮助中通过查看ICommand接口，查看到底有哪些实现。

也可以通过ArcMap查找，出现在ArcMap工具条上的按钮，大部分都能在此找到对应的类。