在使用DELPHI開發(fā)軟件的過(guò)程中，我們就像草原上一群快樂牛羊，無(wú)憂無(wú)慮地享受著Object Pascal語(yǔ)言為我們帶來(lái)的陽(yáng)光和各種VCL控件提供的豐富的水草。抬頭望望無(wú)邊無(wú)際蔚藍(lán)的天空，低頭品嘗大地上茂密的青草，誰(shuí)會(huì)去想宇宙有多大，比分子和原子更小的東西是什么？那是哲學(xué)家的事。而哲學(xué)家此時(shí)正坐在高高的山頂上，仰望宇宙星云變換，凝視地上小蟲的爬行，驀然回頭，對(duì)我們這群吃草的牛羊點(diǎn)頭微笑。隨手扯起一根小草，輕輕地含在嘴里，閉上眼睛細(xì)細(xì)品嘗，不知道這根青草在哲學(xué)家的嘴里是什么味道？只是，他的臉上一直帶著滿意的微笑。
    認(rèn)識(shí)和了解DELPHI微觀的原子世界，可以使我們徹底理解DELPHI的宏觀應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)，從而在更廣闊的思想空間中開發(fā)我們的軟件。這就好像，牛頓發(fā)現(xiàn)了宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，卻因?yàn)楦悴磺逦矬w為什么會(huì)這樣運(yùn)動(dòng)而苦惱，相反，愛因斯坦卻在基本粒子規(guī)律和宏觀物體運(yùn)動(dòng)之間體驗(yàn)著相對(duì)論的快樂生活！

第一節(jié)  TObject原子
    TObject是什么？
    是Object Pascal語(yǔ)言體系結(jié)構(gòu)的基本核心，也是各種VCL控件的起源。我們可以認(rèn)為，TObject是構(gòu)成DELPHI應(yīng)用程序的原子之一，當(dāng)然，他們又是由基本Pascal語(yǔ)法元素等更細(xì)微的粒子構(gòu)成。
    說(shuō)TObject是DELPHI程序的原子，是因?yàn)門Object是DELPHI編譯器內(nèi)部支持的。所有的對(duì)象類都是從TObject派生的，即使你并未指定TObject為祖先類。TObject被定義在System單元，它是系統(tǒng)的一部分。在System.pas單元的開頭，有這樣的注釋文本：
    { PRedefined constants, types, procedures, }
    { and functions (such as True, Integer, or }
    { Writeln) do not have actual declarations.}
    { Instead they are built into the compiler }
    { and are treated as if they were declared }
    { at the beginning of the System unit.    }
    它的意思說(shuō)，這一單元包含預(yù)定義的常量、類型、過(guò)程和函數(shù)（諸如：Ture、Integer或Writeln），它們并沒有實(shí)際的聲明，而是編譯器內(nèi)置的，并在編譯的開始就被認(rèn)為是已經(jīng)聲明的定義。你可以將Classes.pas或Windows.pas等其他源程序文件加入你的項(xiàng)目文件中進(jìn)行編譯和調(diào)試其源代碼，但你絕對(duì)無(wú)法將System.pas源程序文件加入到你的項(xiàng)目文件中進(jìn)行編譯！DELPHI將報(bào)告重復(fù)定義System的編譯錯(cuò)誤！
    因此，TObject是編譯器內(nèi)部提供的定義，對(duì)于我們使用DELPHI開發(fā)程序的人來(lái)說(shuō)，TObject是原子性的東西。
    TObject在System單元中的定義是這樣的：
  TObject = class
    constructor Create;
    procedure Free;
    class function InitInstance(Instance: Pointer): TObject;
    procedure CleanupInstance;
    function ClassType: TClass;
    class function ClassName: ShortString;
    class function ClassNameIs(const Name: string): Boolean;
    class function ClassParent: TClass;
    class function ClassInfo: Pointer;
    class function InstanceSize: Longint;
    class function InheritsFrom(AClass: TClass): Boolean;
    class function MethodAddress(const Name: ShortString): Pointer;
    class function MethodName(Address: Pointer): ShortString;
    function FieldAddress(const Name: ShortString): Pointer;
    function GetInterface(const IID: TGUID; out Obj): Boolean;
    class function GetInterfaceEntry(const IID: TGUID): PInterfaceEntry;
    class function GetInterfaceTable: PInterfaceTable;
    function SafeCallException(ExceptObject: TObject;
      ExceptAddr: Pointer): HResult; virtual;
    procedure AfterConstruction; virtual;
    procedure BeforeDestruction; virtual;
    procedure Dispatch(var Message); virtual;
    procedure DefaultHandler(var Message); virtual;
    class function NewInstance: TObject; virtual;
    procedure FreeInstance; virtual;
    destructor Destroy; virtual;
  end;

    下面，我們將逐步敲開TObject原子的大門，看看里面到底是什么結(jié)構(gòu)。

    我們知道，TObject是所有對(duì)象的基本類，那么，一個(gè)對(duì)象到底是什么？
  DELPHI中的任何對(duì)象都是一個(gè)指針，這個(gè)指針指明該對(duì)象在內(nèi)存中所占據(jù)的一塊空間！雖然，對(duì)象是一個(gè)指針，可是我們引用對(duì)象的成員時(shí)卻不用寫成這樣的代碼MyObject^.GetName，而只能寫成MyObject.GetName，這是Object Pascal語(yǔ)言擴(kuò)充的語(yǔ)法，是由編譯器支持的。使用C++ Builder的朋友就很清楚對(duì)象與指針的關(guān)系，因?yàn)樵贑++ Builder的對(duì)象都要定義為指針。對(duì)象指針指向的地方就是對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象空間，我們來(lái)分析一下對(duì)象指針指向的內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
    對(duì)象空間的頭4個(gè)字節(jié)是指向該對(duì)象類的虛方法地址表（VMT ?C Vritual Method Table）。接下來(lái)的空間就是存儲(chǔ)對(duì)象本身成員數(shù)據(jù)的空間，并按從該對(duì)象最原始祖先類的數(shù)據(jù)成員到該對(duì)象類的數(shù)據(jù)成員的總順序，和每一級(jí)類中數(shù)據(jù)成員的定義順序存儲(chǔ)。
    類的虛方法地址表（VMT）保存從該類的原始祖先類派生到該類的所有類的虛方法的過(guò)程地址。類的虛方法，就是用保留字vritual聲明的方法，虛方法是實(shí)現(xiàn)對(duì)象多態(tài)性的基本機(jī)制。雖然，用保留字dynamic聲明的動(dòng)態(tài)方法也可實(shí)現(xiàn)對(duì)象的多態(tài)性，但這樣的方法不保存在虛方法地址表（VMT）中，它只是Object Pascal提供的另一種可節(jié)約類存儲(chǔ)空間的多態(tài)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，但卻是以犧牲調(diào)用速度為代價(jià)的。
    即使，我們自己并未定義任何類的虛方法，但該類的對(duì)象仍然存在指向虛方法地址表的指針，只是地址項(xiàng)的長(zhǎng)度為零。可是，在TObject中定義的那些虛方法，如Destroy、FreeInstance等等，又存儲(chǔ)在什么地方呢？原來(lái)，他們的方法地址存儲(chǔ)在相對(duì)VMT指針負(fù)方向偏移的空間中。其實(shí)，在VMT表的負(fù)方向偏移76個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)空間是對(duì)象類的系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是與編譯器相關(guān)的，并且在將來(lái)的DELPHI版本中有可能被改變。
    因此，你可以認(rèn)為，VMT是一個(gè)從負(fù)偏移地址空間開始的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，負(fù)偏移數(shù)據(jù)區(qū)是VMT的系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)，VMT的正偏移數(shù)據(jù)是用戶數(shù)據(jù)區(qū)（自定義的虛方法地址表）。TObject中定義的有關(guān)類信息或?qū)ο筮\(yùn)行時(shí)刻信息的函數(shù)和過(guò)程，一般都與VMT的系統(tǒng)數(shù)據(jù)有關(guān)。
    一個(gè)VMT數(shù)據(jù)就代表一個(gè)類，其實(shí)VMT就是類！在Object Pascal中我們用TObject、TComponent等等標(biāo)識(shí)符表示類，它們?cè)贒ELPHI的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)為各自的VMT數(shù)據(jù)。而用class of保留字定義的類的類型，實(shí)際就是指向相關(guān)VMT數(shù)據(jù)的指針。
    對(duì)我們的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，VMT數(shù)據(jù)是靜態(tài)的數(shù)據(jù)，當(dāng)編譯器編譯完成我們的應(yīng)用程序之后，這些數(shù)據(jù)信息已經(jīng)確定并已初始化。我們編寫的程序語(yǔ)句可訪問VMT相關(guān)的信息，獲得諸如對(duì)象的尺寸、類名或運(yùn)行時(shí)刻的屬性資料等等信息，或者調(diào)用虛方法或讀取方法的名稱與地址等等操作。
    當(dāng)一個(gè)對(duì)象產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為該對(duì)象分配一塊內(nèi)存空間，并將該對(duì)象與相關(guān)的類聯(lián)系起來(lái)，于是，在為對(duì)象分配的數(shù)據(jù)空間中的頭4個(gè)字節(jié)，就成為指向類VMT數(shù)據(jù)的指針。
    我們?cè)賮?lái)看看對(duì)象是怎樣誕生和滅亡的?？粗胰龤q的兒子在草地上活蹦亂跳，正是由于親眼目睹過(guò)生命的誕生過(guò)程，我才能真真體會(huì)到生命的意義和偉大。也只有那些經(jīng)歷過(guò)死別的人，才會(huì)更加理解和珍惜生命。那么，就讓我們理解一下對(duì)象的產(chǎn)生和消亡的過(guò)程吧！
    我們都知道，用下面的語(yǔ)句可以構(gòu)造一個(gè)最簡(jiǎn)單對(duì)象：
      AnObject := TObject.Create;
    編譯器將其編譯實(shí)現(xiàn)為：
    用TObject對(duì)應(yīng)的VMT為依據(jù)，調(diào)用TObject的Create構(gòu)造函數(shù)。而在Create構(gòu)造函數(shù)調(diào)用了系統(tǒng)的ClassCreate過(guò)程，系統(tǒng)的ClassCreate過(guò)程又通過(guò)存儲(chǔ)在類VMT調(diào)用NewInstance虛方法。調(diào)用NewInstance方法的目的是要建立對(duì)象的實(shí)例空間，因?yàn)槲覀儧]有重載該方法，所以，它就是TObject類的NewInstance。TObjec類的NewInstance方法將根據(jù)編譯器在VMT表中初始化的對(duì)象實(shí)例尺寸（InstanceSize），調(diào)用GetMem過(guò)程為該對(duì)象分配內(nèi)存，然后調(diào)用InitInstance方法將分配的空間初始化。InitInstance方法首先將對(duì)象空間的頭4個(gè)字節(jié)初始化為指向?qū)ο箢悓?duì)應(yīng)VMT的指針，然后將其余的空間清零。建立對(duì)象實(shí)例之后，還調(diào)用了一個(gè)虛方法AfterConstruction。最后，將對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)的地址指針保存到AnObject變量中，這樣，AnObject對(duì)象就誕生了。
    同樣，用下面的語(yǔ)句可以消滅一個(gè)對(duì)象：
      AnObject.Destroy;
    TObject的析構(gòu)函數(shù)Destroy被聲明為虛方法，它也是系統(tǒng)固有的虛方法之一。Destory方法首先調(diào)用了BeforeDestruction虛方法，然后調(diào)用系統(tǒng)的ClassDestroy過(guò)程。ClassDestory過(guò)程又通過(guò)類VMT調(diào)用FreeInstance虛方法，由FreeInstance方法調(diào)用FreeMem過(guò)程釋放對(duì)象的內(nèi)存空間。就這樣，一個(gè)對(duì)象就在系統(tǒng)中消失。
    對(duì)象的析構(gòu)過(guò)程比對(duì)象的構(gòu)造過(guò)程簡(jiǎn)單，就好像生命的誕生是一個(gè)漫長(zhǎng)的孕育過(guò)程，而死亡卻相對(duì)的短暫，這似乎是一種必然的規(guī)律。
在對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)過(guò)程中，調(diào)用了NewInstance和FreeInstance兩個(gè)虛函數(shù)，來(lái)創(chuàng)建和釋放對(duì)象實(shí)例的內(nèi)存空間。之所以將這兩個(gè)函數(shù)聲明為虛函數(shù)，是為了能讓用戶在編寫需要用戶自己管理內(nèi)存的特殊對(duì)象類時(shí)（如在一些特殊的工業(yè)控制程序中），有擴(kuò)展的空間。
    而將AfterConstruction和BeforeDestruction聲明為虛函數(shù)，也是為了將來(lái)派生的類在產(chǎn)生對(duì)象之后，有機(jī)會(huì)讓新誕生的對(duì)象呼吸第一口新鮮空氣，而在對(duì)象消亡之前可以允許對(duì)象完成善后事宜，這都是合情合理的事。其實(shí)，TForm對(duì)象和TDataModule對(duì)象的OnCreate事件和OnDestroy事件，就是在TForm和TDataModule重載的這兩個(gè)虛函數(shù)過(guò)程分別觸發(fā)的。
此外，TObjec還提供了一個(gè)Free方法，它不是虛方法，它是為了那些搞不清對(duì)象是否為空（nil）的情況下能安全釋放對(duì)象而專門提供的。其實(shí)，搞不清對(duì)象是否為空，本身就有程序邏輯不清晰的問題。不過(guò)，任何人都不是完美的，都可能犯錯(cuò)，使用Free能避免偶然的錯(cuò)誤也是件好事。然而，編寫正確的程序不能一味依靠這樣的解決方法，還是應(yīng)該以保證程序的邏輯正確性為編程的第一目標(biāo)！
    有興趣的朋友可以讀一讀System單元的原代碼，其中，大量的代碼是用匯編語(yǔ)言書寫的。細(xì)心的朋友可以發(fā)現(xiàn)，TObject的構(gòu)造函數(shù)Create和析構(gòu)函數(shù)Destory竟然沒有寫任何代碼，其實(shí)，在調(diào)試狀態(tài)下通過(guò)Debug的CPU窗口，可清楚地反映出Create和Destory的匯編代碼。因?yàn)椋喸霥ELPHI的大師門不想將過(guò)多復(fù)雜的東西提供給用戶，他們希望用戶在簡(jiǎn)單的概念上編寫應(yīng)用程序，將復(fù)雜的工作隱藏在系統(tǒng)的內(nèi)部由他們承擔(dān)。所以，在發(fā)布System.pas單元時(shí)特別將這兩個(gè)函數(shù)的代碼去掉，讓用戶認(rèn)為TObject是萬(wàn)物之源，用戶派生的類完全從虛無(wú)中開始，這本身并沒有錯(cuò)。雖然，閱讀DELPHI的這些最本質(zhì)的代碼需要少量的匯編語(yǔ)言知識(shí)，但閱讀這樣的代碼，可以讓我們更深刻認(rèn)識(shí)DELPHI世界的起源和發(fā)展的基本規(guī)律。即使看不太懂，能起碼了解一些基本東西，對(duì)我們編寫DELPHI程序也是大有幫助。

第二節(jié)  TClass原子
    在System.pas單元中，TClass是這樣定義的：
      TClass = class of TObject;
    它的意思是說(shuō)，TClass是TObject的類。因?yàn)門Object本身就是一個(gè)類，所以TClass就是所謂的類的類。
    從概念上說(shuō)，TClass是類的類型，即，類之類。但是，我們知道DELPHI的一個(gè)類，代表著一項(xiàng)VMT數(shù)據(jù)。因此，類之類可以認(rèn)為是為VMT數(shù)據(jù)項(xiàng)定義的類型，其實(shí)，它就是一個(gè)指向VMT數(shù)據(jù)的指針類型！
在以前傳統(tǒng)的C++語(yǔ)言中，是不能定義類的類型的。對(duì)象一旦編譯就固定下來(lái)，類的結(jié)構(gòu)信息已經(jīng)轉(zhuǎn)化為絕對(duì)的機(jī)器代碼，在內(nèi)存中將不存在完整的類信息。一些較高級(jí)的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言才可支持對(duì)類信息的動(dòng)態(tài)訪問和調(diào)用，但往往需要一套復(fù)雜的內(nèi)部解釋機(jī)制和較多的系統(tǒng)資源。而DELPHI的Object Pascal語(yǔ)言吸收了一些高級(jí)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)秀特征，又保留可將程序直接編譯成機(jī)器代碼的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，比較完美地解決了高級(jí)功能與程序效率的問題。
    正是由于DELPHI在應(yīng)用程序中保留了完整的類信息，才能提供諸如as和is等在運(yùn)行時(shí)刻轉(zhuǎn)換和判別類的高級(jí)面向?qū)ο蠊δ埽惖腣MT數(shù)據(jù)在其中起了關(guān)鍵性的核心作用。有興趣的朋友可以讀一讀System單元的AsClass和IsClass兩個(gè)匯編過(guò)程，他們是as和is操作符的實(shí)現(xiàn)代碼，以加深對(duì)類和VMT數(shù)據(jù)的理解。

    ......
    后面的內(nèi)容還有對(duì)虛構(gòu)造函數(shù)的理解，Interface的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和異常處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，等等DLPHI的基本原理。希望五一之后能寫完，再貢獻(xiàn)給大家。