一. 前言
一直以来，笔者都在从事工控相关的行业，时至今日已有15年的职业历程。为了更好的将自己的经验应用于实践，同时汲取各方力量助力这一开放式的开发框架，遂将其进行开源。
框架最初的版本是基于C#开发，应用于航空自动测试系统，即View+TPS的结构，View即一个统一的UI界面，用于选择不同的TPS测试序列包，如此以来，开发人员只需要关注测试序列逻辑及硬件设备的使用，而无需关注UI设计，因为在航空自动测试系统中，被测件是成熟机载电子设备，只需要按照手册中的测试步骤，用程序调用系统中的硬件设备编写测试序列，就可以被统一的UI调用，并对测试进行控制，生成报表。
后来笔者又进入航天测控及军工领域，这一行业有个特点就是需求不确定，甚至需要经常添加或修改UI及功能，项目周期短更迭快，需要一个可裁剪，可重用，松耦合，可高效同步的开发框架。因此笔者在原来框架的基础上，设计了第二代基于插件的开发框架。在大中型项目开发中，的确提高了项目的开发效率，但问题也随之而来。1.框架为应对技术上的需求，接口不得已进行升级，导致向下兼容性差。2.越来越多的跨平台需求，而C#在Linux下的表现实在不咋地。因此框架仍需更新换代。
说起来惭愧，笔者除了是一个老程序员以外，也是一个原创音乐的爱好者，虽然音乐上并无建树，但在进行音乐创作的时候，国外音频宿主软件倒是给了笔者很大的设计启发。音频宿主软件，毫无疑问就是一个框架，一个容器。用户在使用的过程中，到底会安装什么样的乐器音色库，宿主根本不关心，也不知道，它只是负责管理好他们。宿主软件就像一个舞台，而乐器音色库就像是插件，是用户后期自己搬到舞台上去得，舞台只是用于承载他们完成一场美妙得音乐会。
二. QCPFrame 介绍
QCPFrame 全称Qt-based Common Plugin Framework。它是一个开源的基于Qt的跨平台插件开发框架，旨在提高基于PC及Linux平台下工控软件设计的通用性，重用性，高效性，可裁剪性，松耦合性。在QCPFrame中，您可以基于控制台或者服务来运行最小插件系统，也可以通过view editer(也是一个插件)来编辑带有UI的桌面程序。在QCPFrame中，一切皆插件，甚至一个函数功能，菜单项，工具栏，状态栏，dock片都可以是一个插件。插件在编辑和配置插件，这一切就像是在搭积木，使得模块开发而无需关注最终的集成。作为初版的QCPFrame，它具备以下特性：
1. 热插拔
即支持软件启动后动态添加或替换新的插件进来，这有助于在线升级的功能实现。
2. 系统组件/非系统组件
由于框架采用了Model-ViewModel的架构，一切皆插件的设计思路，那么可执行程序对于系统而言，不过是一个启动器而已，大部分功能是需要插件来实现，比如插件管理器，视图编辑器，系统设置等等，这些从前是放在主程序中的功能模块，如今也是作为一个插件被宿主统一管理。如此以来，系统的升级将意味着只需要升级插件，因为主程序基本没有什么代码。这些用于不断扩充系统功能的组件，在系统中被称之为系统组件。
非系统组件用于实现二次开发时，对于业务的实现。这样把框架本身和业务分开的方式，不但提高了系统的灵活性，也可以将框架与业务解耦。
3. 组件克隆
在项目开发的过程中，我们经常会遇到需要很多组相同的界面及功能，可能只是这些界面及功能对应的硬件通道不同而已，之前很多人的做法就是复制代码，或者写一个类然后new出多个对象。有了组件克隆，你可以轻松通过组件管理器来克隆出一模一样的组件，他们是深拷贝实现的，因此不必考虑指针的关联性。出于安全考虑，只有非系统组件支持克隆，而系统组件的克隆不被允许。
4. 组件排序
组件排序功能，使开发者能够调整组件在运行时被加载的顺序，这在某些与硬件初始化相关的应用中至关重要。系统提供了"Model构造时"，“View构造时”，“View第一次显示时”，“View关闭时”这四个节点的信号，系统运行至这几个节点时，会按照组件排序的顺序，依次调用组件的这些接口函数。
5.共享内存
框架的接口提供了丰富的共享内存类型，供插件之间同步时使用，这包含C++基本类型，链表，队列等等。
Github地址: https://github.com/Jamie-tong/QCPFrame.git
码云地址:https://gitee.com/JamieT/QCPFrame.git
三. 系统结构
图1. QCPFrame 系统结构图
从系统结构图来看，主要的功能在左半边，对于一个控制台程序来讲，viewmodel已经不参与运行。QCPFrame+Console即为最小插件系统，可以当作一个控制台或者服务来启动最小插件系统。
Model由QCPFModel和Configure Model组成，QCPFModel用于扫描并连接Plugins,为Plugins提供系统级接口，而Configure Model用于存储系统配置，包括系统功能设置，组件选择与克隆，运行时排序等功能，通过序列化和反序列化可以将用户的配置永久保留，在软件启动时再装载进来。
ViewModel有着与Model类似的结构，但它已经与QCPFrame没有直接关系，它的存在只是为了使View进行前后端分离，即当你不喜欢这个view时，可以通过ViewModel快速构建你喜欢的View，你可以使用ViewModel中的属性或方法，也可以选择不用，这取决于你自己。
四. View Editor插件
为了直观的介绍QCPFrame,我们通过系统中一个重要的插件View Editor来介绍QCPFrame的便捷之处。
图2. 带UI界面的QCPFrame
如上图所示，View界面主要由菜单栏，工具栏，dock窗口，状态栏组成。而view editor插件要做的工作，就是帮我们添加以上各UI元素，并通过Model与特定的功能进行绑定，这一切都是可视化的，你可以调整他们的位置。
图3. View Editor 菜单编辑功能
对于菜单栏来说，其实可以认为每个顶级菜单项即为一颗树。view editor在设计时，允许用户在随意添加树节点，除了顶级菜单意外，可以任意添加分隔符，通过方向键调整层级关系。每个菜单项可以设置查看权限，这在后面权限管理中会讲到。添加好树节点以后，就可以通过Map Function按钮给该菜单项挂载一个Function，你可以通过Function Viewer页面来找到你要的Function，一旦完成Function挂载，该菜单项再下一次启动后，便可以通过信号槽与组件指定的功能挂接起来。通过Load Icon按钮为该菜单项设定一个图标，该图标将一直伴随这个Action。值得一提的是这些可以挂载的Function是预先在插件工程中开发好的，随着插件的增多，对于View Editor来说，可选可编辑的Function也将更丰富。
图4. View Editor 工具栏及状态栏编辑功能
对于工具栏来说，允许用户添加多个工具栏，并为指定工具栏添加Action, Action下拉框的项来自菜单编辑页面所映射过的Action，也就是说你只能先在菜单下加入该新Action，才能在工具栏里添加它。多工具栏，可以让你实现类似Word一样的复杂视图，值得一提的是，工具栏编辑模块允许你指定插件里开发好的任意widget，也就是你可以将一个自定义的widget展示到工具栏里去。Widget Viewer是一个插件widget列表查看器，你可以通过它找到你要的widget。
系统只提供了一个状态栏，其编辑类似于工具栏，只不过没有分割符，因为Qt的状态栏会自动为每个item添加分隔符。
图5. View Editor 部件选择功能
通过widiget选择功能，你可以从已经开发好的widget列表中选择你要的，在重新启动以后，系统会将这些widget放入dockwidget容器中，系统做了Layout存储，因此当你通过拖拽，调整好需要的UI并关闭系统时，该Layout将会被保存，包括工具栏的位置及Dock，如图1所示。
其实说到这里，本节内容不过是在讲一个插件，它只是整个系统中微小的一个模块，我的意思是说，至此我们可以把任何功能与主程序剥离，而使其成为一个易于升级的热插拔模块，插件在编辑或配置自己或者其他组件(插件要说了：我命由我不由天)，这一切那个空壳的view可执行程序全然不知，它只不过是一个Shell罢了。
小结：
本篇文章简单介绍了一下该开源项目的主旨，系统结构，设计理念及一个初步的认识，说的不对的望各位大神指点。下一篇，我会介绍框架的二次开发及接口，也会展望一下未来，指定进一步的设计目标，谢谢。