POCO文檔翻譯:POCO C++庫入門指南
內容目錄
介紹 |
Foundation庫 |
XML庫 |
Util庫 |
Net庫 |
將這些東西組合到一起 |
介紹
POCO C++庫是一組開源C++類庫的集合,它們簡化及加速了用C++來開發以網絡功能為核心的可移植程序的過程。這些庫,完美地與C++標準庫結合到一起,並且填補了它所留下的那些空缺。它們具有模塊化、高效的設計與實現,使得POCO C++庫特別適合於進行嵌入式開發。而這是C++編程語言正在變得越來越流行的領域,因為,它既能進行底層(設備I/O、中斷處理,等等)的開發,也能進行高級的面向對象的開發。當然,POCO也已經準備好面對企業級開發的挑戰了。
POCO由4個核心庫及若幹個附加庫組成。核心庫是:Foundation、XML、Util和Net。其中的兩個附加庫是:NetSSL,為Net 庫中的網絡類提供SSL 支持;Data,用來以統一的形式訪問不同的SQL 數據庫。POCO致力於進行以網絡功能為核心的跨平臺C++軟件的開發,可以類比於Ruby on Rails對於Web開發的作用——一個功能強大而又簡單易用的平臺,用來構建妳自己的應用程序。POCO是嚴格圍繞標準ANSI/ISO C++來開發的,並且支持標準庫。貢獻者們努力地達到以下要素之間的平衡:使用高級的C++特性;保持那些類的可理解性;保持代碼的幹凈、一致及易維護性。
Foundation庫
Foundation 庫是 POCO 的心臟。 它包含著:底層平臺 的抽象層;常用 的輔助類和函數。 Foundation 庫包含:定義 了固定尺寸整數的類型; 將整數在不同的字節序之間轉換的函數; 一個 Poco::Any 類(基於 boost::Any );用於錯誤處理 及調試的工具,包括各種各樣的異常 類及斷言支持。 還有: 一些用於內存管理的類,包括基於引用計數 的智能指針,以及一些用於緩沖區管理的類,還有內存池。對於字符串處理 , POCO包含 了 一些函數,可做以下事情 :修剪字符串 ;進行大小 寫不敏感的比較;進行大小寫轉換。 還利用一些類提供了基本的 Unicode文字支持 , 這些類能夠將文字 在不同的字符編碼之間轉換,包括 UTF-8 和 UTF-16 。 還提供了 對於數字 的格式化和解析功能的支持,包括一個類型安全的sprintf 變種。 還提供了以著名的PCRE 庫( http://www.pcre.org
POCO提供 了一些類,用於處理多種變種中的日期及時間。對於文件系統訪問功能 , POCO提供 了 Poco::File 和 Poco::Path 類,以及 Poco::DirectoryIterator 類。 在狠多程序中,某個部分需要向其它部分告知某些事件發生了 。 POCO提供 了 Poco::NotificationCenter 、 Poco::NotificationQueue 和事件 (類似 於 C#事件) 來簡化這個過程。 以下示例展示了 POCO事件 的用法。 在這個示例中, 類 Source 擁有 一個公有事件,名為 theEvent , 它有一個參數,類型為 int 。訂閱 者可以通過調用 operator +=來訂閱,調用 operator -= 來取消訂閱,並且 要傳入兩個參數:指向某個對象 的一個指針;以及,指向某個成員函數 的指針。事件 可通用調用 operator () 來發射, 在Source::fireEvent() 中就是這麽做的。
#include "Poco/BasicEvent.h"
#include "Poco/Delegate.h"
#include <iostream>
using Poco::BasicEvent;
using Poco::Delegate;
class Source
{
public:
BasicEvent<int> theEvent;
void fireEvent(int n)
{
theEvent(this, n);
}
};
class Target
{
public:
void onEvent(const void* pSender, int& arg)
{
std::cout << "onEvent: " << arg << std::endl;
}
};
int main(int argc, char** argv)
{
Source source;
Target target;
source.theEvent += Delegate<Target, int>(
&target, &Target::onEvent);
source.fireEvent(42);
source.theEvent -= Delegate<Target, int>(
&target, &Target::onEvent);
return 0;
}
POCO 中的那些流式操作類,已經介紹過了。 為了對它們進行增強,還提供了 Poco::BinaryReader 和 Poco::BinaryWriter ,用於從流中讀取及寫入二進制數據,並且會自動、透明地處理字節序問題。
在復雜的多線程程序中,找出問題及缺陷的唯一手段就是輸出詳盡的日誌信息。POCO提供了一個功能強大且可擴展的日誌框架,它支持:過濾;路由到不同的頻道;以及,日誌消息的格式化。日誌信息可被寫入到以下目標:終端;文件;syslog守護進程;或者,發送到網絡。如果POCO 提供的這些頻道還不能滿足妳,那麽,還可以輕易地使用新的類來擴展日誌框架。
對於 在運行時 載入( 及卸載 )共享 庫的任務, POCO提供 了一個低層的 Poco::SharedLibrary 類。 在它之上,是 Poco::ClassLoader 類模板,以及對應的支持框架,使 得妳可以在運行時動態地載入及卸載 C++ 類,這就類似於 Java 和 .NET 中的功能。 類載入器框架,也使得, 妳可以輕易地以平臺無關的方式來 為程序加入插件支持功能。
最後 , POCO Foundation 中包含了對於多線程編程的不同層次的抽象。 有 Poco::Thread 類,以及常用的同步原語 ( Poco::Mutex 、 Poco::ScopedLock 、 Poco::Event 、Poco::Semaphore 、 Poco::RWLock ) , 一個 Poco::ThreadPool 類, 以及對於線程本地存儲的支持, 也有高級的抽象,例如活躍對象(active objects)。簡單 來說,活躍對象,指的就是, 它有某些方法,是在獨立的線程中執行的。 這樣,就可以進行異步 的成員函數調用——調用 一個成員函數, 在它正在執行的過程中, 去幹一些其它的事,最後,獲取 該函數的返回值。下面 的示例中展示了在POCO 中如何做到這一點。 在 ActiveAdder 類定義了一個活躍方法(active method) add() , 該方法是由 addImpl() 這個成員函數來實現的。 在 main() 中調用該活躍方法,就會產生出一個 Poco::ActiveResult ( 也被稱作未來對象( future ) ),最終會通過它來獲取到該函數的返回值。
#include "Poco/ActiveMethod.h"
#include "Poco/ActiveResult.h"
#include <utility>
#include <iostream>
using Poco::ActiveMethod;
using Poco::ActiveResult;
class ActiveAdder
{
public:
ActiveAdder(): add(this, &ActiveAdder::addImpl)
{
}
ActiveMethod<int, std::pair<int, int>, ActiveAdder> add;
private:
int addImpl(const std::pair<int, int>& args)
{
return args.first + args.second;
}
};
int main(int argc, char** argv)
{
ActiveAdder adder;
ActiveResult<int> sum = adder.add(std::make_pair(1, 2));
// 做些別的事情
sum.wait();
std::cout << sum.data() << std::endl;
return 0;
}
XML庫
POCO XML 庫提供了對於XML 的讀取、處理和輸出功能。出於POCO 的某個指導原則方面的考慮——不要嘗試重新發明那些已經有用的東西—— POCO 的 XML 庫支持工業標準的 SAX (版本2) 和 DOM接口 , 這會令狠多用過XML 的 開發者 倍感親切。 SAX ,即為XML的簡單API( Simple API for XML ( http://www.saxproject.org ) ),定義 了一個基於事件的接口,用於讀取 XML 。 基於 SAX 的 XML解析 器,會遍歷整個 XML文檔 ,並且在遇到元素 、字符數據或其它XML 事物時通知應用程序。 SAX解析 器不需要將整個 XML文檔 讀入到內存中,因此 , 可用來高效地解析巨型XML 文件。 反過來, DOM (文檔對象模型 ( Document Object Model, http://www.w3.org/DOM/ )) ,使得應用程序能夠以一個樹型風格的對象層次來完整地訪問XML 文檔。 為了完成工作,POCO 提供的 DOM解析 器必須將整個文檔載入到內存中。 為了減少DOM 文檔的內存占用, POCO 中的 DOM實現代碼 用上了字符串池,使得 經常出現的字符串 (例如元素和屬性名字) 只會被存儲一次。 這個 XML 庫基於 Expat開源XML解析 庫 ( http://www.libexpat.org )開發。 以 Expat 為基礎的是 SAX接口 ,而以 SAX接口 為基礎的就是 DOM實現 。對於字符串 , XML 庫使用的是 std::string ,並且 以 UTF-8 作為字符編碼。 這就使得 XML庫可輕易地與程序中的其它部分配套使用。 在未來的版本中將支持XPath 和XSLT。
Util庫
Util庫的名字可能會讓妳產生誤解,實際上,它主要是一個用來創建命令行程序和服務器程序的框架。包含的功能:處理命令行參數(驗證、綁定到配置屬性,等等);以及,管理配置信息。支持不同的配置文件格式——Java風格的屬性文件、XML文件。
對於服務器程序,這個框架提供了對於Unix 守護進程的透明支持。當然,所有的服務器程序也都可以直接從命令行啟動,這樣便於測試及調試。
Net庫
POCO的Net庫使得妳能夠輕易地寫出基於網絡通信的應用程序。無論妳只是想使用普通的TCP 套接字來發送數據,還是想要一個內置的完整功能的HTTP 服務器,Net 庫都能滿足妳。
在最底層, Net 庫提供了一些套接字類 ,支持: TCP 流;服務器套接字; UDP 套接字;多播套接字; ICMP ;和原始套接字。如果 妳的程序中需要用到安全的套接字,那麽,請使用 NetSSL 庫,它是利用OpenSSL ( http://www.openssl.org )實現的。 以這些套接字類為基礎,提供了兩個用來構建TCP 服務器的框架—— 一個用來構建多線程服務器 (對於每個連接 都使用一個線程,該線程取自一個線程池 ) ,一個用來構建接收 者-響應者( Acceptor-Reactor ) 模式的服務器。 多線程的 Poco::Net::TCPServer 類和它的支持框架,同時也是POCO 的HTTP 服務器實現( Poco::Net::HTTPServer )的基礎。 在客戶端開 發方面, Net 庫提供了起到以下作用的類: 與 HTTP服務器通信 ;使用FTP 協議 發送及接收文件;使用SMTP 協議 發送郵件 (包含附件) ; 從POP3 服務器接收郵件。
將這些東西組合到一起
下面 的示例,展示了利用POCO 庫實現的一個簡單的HTTP 服務器。 這個服務器會返回一個 HTML文檔 ,裏面顯示的是當前日期和時間。 在這裏,用上了應用程序框架, 以開發出一個可以Unix 守護進程的形式運行的服務器程序。當前 , 這個程序也可以在終端中直接啟動。 在使用HTTP 服務器框架的過程中,定義 了 TimeRequestHandler 這個類, 它返回一個包含當前日期及時間的HTML 文檔,以對來自客戶端的請求進行響應。 同時,對於所接收到的每個請求, 都會利用日誌框架輸出一條日誌信息。 為了與TimeRequestHandler 類配套使用,還需要一個工廠類 , TimeRequestHandlerFactory ; 該工廠類的一個實例會被傳遞給 HTTP服務器對象 。 HTTPTimeServer 這個應用程序類,定義了一個名為help 的命令行參數,具 體做法就是覆蓋 了 Poco::Util::ServerApplication 的 defineOptions() 成員函數。另外 , 在啟動HTTP 服務器之前, 還會在main() 中(通過 initialize() )讀取默認的程序配置文件,並且取得某些配置屬性的值。
#include "Poco/Net/HTTPServer.h"
#include "Poco/Net/HTTPRequestHandler.h"
#include "Poco/Net/HTTPRequestHandlerFactory.h"
#include "Poco/Net/HTTPServerParams.h"
#include "Poco/Net/HTTPServerRequest.h"
#include "Poco/Net/HTTPServerResponse.h"
#include "Poco/Net/HTTPServerParams.h"
#include "Poco/Net/ServerSocket.h"
#include "Poco/Timestamp.h"
#include "Poco/DateTimeFormatter.h"
#include "Poco/DateTimeFormat.h"
#include "Poco/Exception.h"
#include "Poco/ThreadPool.h"
#include "Poco/Util/ServerApplication.h"
#include "Poco/Util/Option.h"
#include "Poco/Util/OptionSet.h"
#include "Poco/Util/HelpFormatter.h"
#include <iostream>
using Poco::Net::ServerSocket;
using Poco::Net::HTTPRequestHandler;
using Poco::Net::HTTPRequestHandlerFactory;
using Poco::Net::HTTPServer;
using Poco::Net::HTTPServerRequest;
using Poco::Net::HTTPServerResponse;
using Poco::Net::HTTPServerParams;
using Poco::Timestamp;
using Poco::DateTimeFormatter;
using Poco::DateTimeFormat;
using Poco::ThreadPool;
using Poco::Util::ServerApplication;
using Poco::Util::Application;
using Poco::Util::Option;
using Poco::Util::OptionSet;
using Poco::Util::OptionCallback;
using Poco::Util::HelpFormatter;
class TimeRequestHandler: public HTTPRequestHandler
{
public:
TimeRequestHandler(const std::string& format): _format(format)
{
}
void handleRequest(HTTPServerRequest& request,
HTTPServerResponse& response)
{
Application& app = Application::instance();
app.logger().information("Request from "
+ request.clientAddress().toString());
Timestamp now;
std::string dt(DateTimeFormatter::format(now, _format));
response.setChunkedTransferEncoding(true);
response.setContentType("text/html");
std::ostream& ostr = response.send();
ostr << "<html><head><title>HTTPTimeServer powered by "
"POCO C++ Libraries</title>";
ostr << "<meta http-equiv= \" refresh \" content= \" 1 \" ></head>";
ostr << "<body><p style= \" text-align: center; "
"font-size: 48px; \" >";
ostr << dt;
ostr << "</p></body></html>";
}
private:
std::string _format;
};
class TimeRequestHandlerFactory: public HTTPRequestHandlerFactory
{
public:
TimeRequestHandlerFactory(const std::string& format):
_format(format)
{
}
HTTPRequestHandler* createRequestHandler(
const HTTPServerRequest& request)
{
if (request.getURI() == "/")
return new TimeRequestHandler(_format);
else
return 0;
}
private:
std::string _format;
};
class HTTPTimeServer: public Poco::Util::ServerApplication
{
public:
HTTPTimeServer(): _helpRequested(false)
{
}
~HTTPTimeServer()
{
}
protected:
void initialize(Application& self)
{
loadConfiguration();
ServerApplication::initialize(self);
}
void uninitialize()
{
ServerApplication::uninitialize();
}
void defineOptions(OptionSet& options)
{
ServerApplication::defineOptions(options);
options.addOption(
Option("help", "h", "display argument help information")
.required(false)
.repeatable(false)
.callback(OptionCallback<HTTPTimeServer>(
this, &HTTPTimeServer::handleHelp)));
}
void handleHelp(const std::string& name,
const std::string& value)
{
HelpFormatter helpFormatter(options());
helpFormatter.setCommand(commandName());
helpFormatter.setUsage("OPTIONS");
helpFormatter.setHeader(
"A web server that serves the current date and time.");
helpFormatter.format(std::cout);
stopOptionsProcessing();
_helpRequested = true;
}
int main(const std::vector<std::string>& args)
{
if (!_helpRequested)
{
unsigned short port = (unsigned short)
config().getInt("HTTPTimeServer.port", 9980);
std::string format(
config().getString("HTTPTimeServer.format",
DateTimeFormat::SORTABLE_FORMAT));
ServerSocket svs(port);
HTTPServer srv(new TimeRequestHandlerFactory(format),
svs, new HTTPServerParams);
srv.start();
waitForTerminationRequest();
srv.stop();
}
return Application::EXIT_OK;
}
private:
bool _helpRequested;
};
int main(int argc, char** argv)
{
HTTPTimeServer app;
return app.run(argc, argv);
}
http://www.stupidbeauty.com/Blog/article/1648/POCO%E6%96%87%E6%A1%A3%E7%BF%BB%E8%AF%91%EF%BC%9APOCO%20C++%E5%BA%93%E5%85%A5%E9%97%A8%E6%8C%87%E5%8D%97,A%20Guided%20Tour%20Of%20The%20POCO%20C++%20Libraries
POCO文檔翻譯:POCO C++庫入門指南