【QT】Qt Plugin开发

插件是什么

插件(Plug-in,又称addin、add-in、addon或add-on,又译外挂)是一种遵循一定规范的应用程序接口编写出来的程序。
其只能运行在程序规定的系统平台下（可能同时支持多个平台），而不能脱离指定的平台单独运行。
因为插件需要调用原纯净系统提供的函数库或者数据。

QT插件是什么

QT插件是重载了虚函数的dll，跟抽象工厂类类似，qt的插件可以说是一种动态库。

为什么要有插件开发

插件开发存在的原因主要是为了提高软件的可扩展性和可维护性。通过插件化开发，开发者可以将功能模块以插件的形式动态加载到应用程序中，使得开发者能够更加方便地对软件进行扩展和定制

插件开发优势

在函数中，我们导入Interface接口文件，也就是插件接口文件，不需要依赖静态库生成代码，类似C/C++关键字extern。而在最后我们通过系统的API加载dll或者so（通过动态库加载的两种方式）
定义开发范式，面向Interface编程，内部封装，模块和整体流程开发分离，提高开发效率。应用场景QtCreator-IDE、WPS、visual studio、Nodepad++等等，都是采用这种开发方式。

动态库的加载主要有两种方式（源自GPT）
隐式加载：也叫载入时加载，是在编译的时候，指明所依赖的动态链接库，这样在程序启动的时候，loader会将所有的动态链接库映射到内存中。这种方式需要.h文件，.dll文件，.lib文件。在vs的项目属性->链接器的附加库目录设置为存放.lib文件的路径，附加依赖项加入用到的.lib文件名字。将.dll文件和项目生成的.exe文件放在一起就可以使用.dll文件中的函数了。

显式加载：也叫运行时加载，是在程序运行过程中，通过调用系统函数，把动态库加载到程序中，然后执行动态库中的代码。这种方式需要.h文件，.dll文件。这种方式是将较大的程序分开加载的，程序运行时只需要将主程序载入内存，软件打开速度快，用户体验好。显式加载使用libdl.so库的API接口在运行中加载和卸载动态库，主要的API有dlopen、dlclose、dlsym、dlerror。

插件和动态库区别

两者都是用于封装部分功能的实现，并降低模块代码耦合度。但其实插件也是被部署为动态库的形式，但是和传统的动态库还是有一些差别的。

插件主要面向接口编程，**无需访问 .lib 文件，热插拔、利于团队开发。即使在程序运行时 .dll 不存在，也可以正常启动，**只是相应插件的功能无法正常使用而已。
动态库需要访问 .lib 文件，而且在程序运行时必须保证 .dll 存在，否则无法正常启动。
插件的应用场景，一个大型项目的开发离不开插件化，可以让整个框架结构更加清晰和容易理解，比如说一个该项目经常会针对不同客户做功能定制，或者对于软件使用的不同场景，功能有所区别，那这时候插件就变得非常有用了，主工程中包含所有功能模块的调用，但是如果某些功能如果不需要，那最终程序打包只要不把插件的dll打包进去就OK了，程序依然可以正常运行，只是该插件的功能无法使用而已。

这样对于多功能模块的情况下，如果不同版本仅需要其中几项功能，就可以不用像动态链接库那样，全部dll都包含进去，从而也节省了安装包的空间。

Qt Plugin

QT插件类型

The High-Level API：用于扩展Qt本身的功能，需放在Qt安装目录下的指定目录里；
The Lower-Level API：用于扩展Qt应用程序的功能；

Qt Plugin按照类型又可分为两种：动态插件（dll）和静态插件（lib）；

以下说的均为The Lower-Level API的动态插件。

Qt5不再使用Q_EXPORT_PLUGIN2宏，可以在代码中跳转过去看，会发现这个宏已经作废了，在Qt5中，导出plugin使用Q_PLUGIN_METADATA宏，在Qt助手中搜“How to Create Qt Plugins”可以看到相关说明，还有一个不完整但清晰的demo。

QT插件开发流程

主程序开发流程（接口）

定义插件接口（抽象类模拟接口）
使用 Q_DECLARE_INTERFACE() 宏来告诉 Qt 元对象系统有关接口的情况

插件开发流程

声明一个插件类，该插件类继承自QObject和上一步定义的接口类
使用Q_INTERFACES宏将该接口类告诉Qt元系统
使用Q_PLUGIN_METADATA宏导出该插件类（Qt5不再使用Q_EXPORT_PLUGIN2宏）

// 接口声明
#include <QtCore/QtPlugin>#define Interface_iid "Plugin.Interface"class Interface
{
public:virtual ~Interface() {};/// @brief 获取插件名virtual const QString getPluginName() = 0;
};Q_DECLARE_INTERFACE(Interface, Interface_iid);

// 插件主体
#pragma once#include <QtCore/QObject>
#include <QtCore/QtPlugin>#include "../QtPluginTest/Interface.h"class Plugin_1 : public QObject, public Interface
{Q_OBJECTQ_INTERFACES(Interface)Q_PLUGIN_METADATA(IID Interface_iid FILE "xx.json")// FILE是可选参数，他指向一个json文件。// Q_PLUGIN_METADATA(IID Interface_iid) // 这样也可以public:explicit Plugin_1(QObject* parent = nullptr);const QString getPluginName() override;
};#include "Plugin_1.h"Plugin_1::Plugin_1(QObject* parent):QObject(parent)
{
}const QString Plugin_1::getPluginName()
{return QString("Plugin_1");
}

QT插件应用

完成插件代码后，编译插件工程生成dll，拷贝到应用工程中，然后要包含Interface的头文件（如果有Interface.cpp，那么还要加上附加库目录和附加依赖项）；

然后通过QPluginLoader类来动态加载插件，也就是xxxx.dll文件，加载比较简单，只要xxxx.dll是一个插件（可以理解为一个有Q_DECLARE_INTERFACE、Q_PLUGIN_METADATA、Q_INTERFACES这三个宏的工程生成的dll就是插件），把它丢到exe所在目录下就可以加载了。

QDir pluginsDir(qApp->applicationDirPath());
auto path = pluginsDir.dirName();
pluginsDir.cd("Plugins");
path = pluginsDir.dirName();foreach(QString fileName, pluginsDir.entryList(QDir::Files)) {if (!fileName.contains(".dll")){continue;}QPluginLoader pluginLoader(pluginsDir.absoluteFilePath(fileName));QObject* plugin = pluginLoader.instance();if (plugin) {auto name = plugin->metaObject()->className();Interface* m_pInterface = qobject_cast<Interface*>(plugin);if (m_pInterface)qDebug() << m_pInterface->getPluginName();}
}// or
QDir path(qApp->applicationDirPath());
QPluginLoader loader(path.absoluteFilePath("Plugin.dll"));//Plugin.dll是一个插件
if (!loader.load()) {qDebug() << "It is not a plugin";return;
}
QObject *obj = loader.instance();
if (obj) {Interface *plugin = qobject_cast<Interface *>(obj);
}