RTTI интерфейсов

Это перевод Interface RTTI. Автор: David Glassborow.

Чтение этой статьи Hallvard-а по RTTI и её дополнения вдохновило меня собрать вместе несколько постов о двух связанных частях RTTI в Delphi. В частности, это был один из комментариев в блоге Hallvard-а по использованию RTTI для вызова методов объектов в манере позднего связывания. Этот и следующие посты покроют использование продвинутой RTTI информации, описание которого я нигде больше не видел. Этот пост опишет некоторые возможности мета-данных интерфейсов, а следующий расскажет о более богатом классовом RTTI для методов.

Мета-данные интерфейсов

Delphi, вообще-то, имеет более богатую поддержку мета-данных для методов интерфейсов, чем для методов классов. Похоже, она была добавлена как часть поддержки возможностей SOAP в VCL. Я не уверен точно, в какой версии Delphi появилась эта информация, так что ваш случай может быть отличен от моего. Я использую Delphi 2006.

IInvokable

Чтобы использовать SOAP, вам нужен WDSL файл, в котором указано (описываются) методы, параметры и т.п. Если вы импортируете WSDL файл в Delphi, вы заметите, что все интерфейсы, которые находятся в автоматически сгенерированном Delphi модуле-обёртке, наследуются от IInvokable. Быстрое подсматривание в модуль System показывает нам, кто такой это есть:

{$M+}
  IInvokable = interface(IInterface)
  end;
{$M-}

Т.е. это стандартный пустой интерфейс, но с включенными мета-данными.

Произведя поиск в справке BDS 2006 по {$TYPEINFO ON}, мы находим такое описание:

Примечание: интерфейс IInvokable, определённый в модуле System, объявлен в режиме {$M+}, поэтому любой интерфейс, наследуемый от IInvokable, будет иметь RTTI информацию. Для извлечения информации RTTI можно использовать подпрограммы модуля IntfInfo.

IntfInfo.pas

Самой интересной подпрограммой в модуле IntfInfo является:

procedure GetIntfMetaData(
  Info: PTypeInfo; 
  var IntfMD: TIntfMetaData; 
  IncludeAllAncMethods: Boolean = False);

Она возвращает нам серию записей, описывающих методы интерфейса и их параметры, равно как и модуль, в котором они были объявлены, предок интерфейса и его GUID. Доступны все имена: как имена методов, так и имена их параметров. Вызов этой процедуры для интерфейса без RTTI возбудит исключение, вызов её с передачей информации типа от класса вместо интерфейса просто приведёт к вылету с a/v :-)

Когда делаются вызовы SOAP, разработчик просто использует определённые в модуле интерфейсы - как самые обычные интерфейсы. Под капотом же интерфейса, Delphi упаковывает параметры и отправляет их в SOAP конверте удалённому серверу. То, как Delphi делает это, демонстрирует нам потенциал этого RTTI в Delphi, а благодарить за эту магию надо TRIO.

RIO.pas

Размещённый в папке soap дерева исходных кодов Delphi, файл RIO.pas содержит класс TRIO. Экземпляр TRIO является объектом, который представляет удалённый сервер. Предположительно его расшифровывается как Remote Interfaced Object:

Когда приложение приводит наследника TRIO к зарегистрированному invokable-интерфейсу, класс динамически генерирует таблицу методов в памяти, предоставляя реализацию запрашиваемого invokable-интерфейса.

Взглянув на исходный код TRIO, я пришёл к выводу, что действие

MyRioObject as IMyInvokableInterface

приведёт к тому, что объект MyRioObject класса TRio:

1. Получит мета-данные IMyInvokableInterface (из объекта InvRegistry, объявленном в модуле InvokeRegistry.pas)
2. Выделит память для vtable интерфейса (таблицы методов интерфейса - прим.пер.)
3. Выделит память для подпрограмм-заглушек (stub routines), помечая память атрибутом "для выполнения"
4. Запишет в память для подпрограмм-заглушек машинный код, который упаковывает параметры вызова метода, а затем вызывает TRIO.Generic

Вот очень грубое представление, которое я состряпал на скорую руку в Visio:

Когда вы делаете вызов метода этого "сгенерированного" интерфейса, Delphi делает вызов метода из vtable, которая содержит адрес динамически-сгенерированного машинного кода. Этот код собирает параметры вызова метода и вызывает функцию Generic. Функция упаковывает параметры и использует SOAP для вызова удалённого сервера. Возвращаемый результат распаковывается похожим образом и возвращается через заглушку. Если вас интересует, как генерируется машинный код для заглушек (включая отличия всех пяти моделей вызова) - посмотрите на функцию TRIO.GenVTable.

Я не знаю, кто в команде Delphi написал этот код, но результат очень впечатляющий.

В любом случае, я надеюсь, что я дал вам основное представление о возможностях продвинутого RTTI интерфейсов. Подход с RIO позволяет вас написать интерфейсные прокси для чего угодно - было бы лишь мета-описание интерфейса: для security, логгирования и любых форм удалённого RPC. Дайте мне знать, если вы разрабатываете подобную вещь!

Мой следующий пост расскажет про мета-информацию для классов.