Développer une application Windows en .NET de façon modulaire

Sébastien Curutchet

Vos applications doivent tout le temps évoluer, nécessitent de nouvelles fonctionnalités : la solution est de développer de façon modulaire afin que vos fonctionnalités se rajoutent automatiquement sans avoir à recompiler votre application à chaque fois. ♪

- Titre : Développer une application Windows en .NET de façon modulaire

- Auteur : Sébastien Curutchet

- Parution : 12 décembre 2003

- Licence : Ce document peut être diffusé, amélioré, reformaté à souhait mais DOIT IMPERATIVEMENT contenir la source du document (http://www.developpez.com).

Sommaire

- I. Introduction

- II. Développer une application avec plugin

- II-A. L'interface

- II-B. Le plugin

- II-C. Développement de l'application principale

- II-D. Appel de méthodes statiques dans les plugins

- II-D-1. Appel de méthodes statiques sans paramètre

- II-D-2. Appel de méthodes statiques avec paramètre

- II-D-3. Appel de méthodes statiques avec paramètre et valeur de retour

- III. Conclusion

I - Introduction

Cet article vous permettra de voir comment développer des applications de façon modulaire. Vous verrez comment faire pour intégrer une nouvelle fonctionnalité sans tout recompiler, mais juste en mettant la DLL dans le répertoire de votre application.
Pour cela nous utiliserons une interface pour donner un modèle à notre plugin. Ensuite nous développerons un plugin qui s'intègrera automatiquement dans l'application. Dans un premier temps nous verrons la notion d'interface et quelle est son utilité. Ensuite nous verrons comment réaliser un plugin à partir d'une interface. Pour terminer, nous verrons comment les intégrer dans votre application.

II - Développer une application avec plugin

II-A - L'interface

Afin de réaliser vos plugins vous devez IMPÉRATIVEMENT définir un modèle de plugin. Sur le plan de la programmation, un modèle peut être défini soit par une classe abstraite, soit plus généralement par une interface.
En .NET une classe ne peut hériter que d'une SEULE autre classe, mais de plusieurs interfaces. Il est donc fortement conseillé d'utiliser des interfaces. De cette manière, vos plugins pourront répondre à plusieurs modèles.
Voici un exemple d'interface :

Imports System
Imports System.Windows.Forms

Namespace PluginApp

public interface IPlugin

Function Traitement() As String
Function VisualComponent() As System.Windows.Forms.UserControl

La fonction Traitement de vos plugins devra répondre au modèle et donc retourner une chaîne de caractères.
La fonction VisualComponent permettra de récupérer le composant visuel de vos plugins afin de l'intégrer dans votre application.
L'interface est un projet à part entière : vous devez simplement développer une DLL qui contient uniquement votre interface.

II-B - Le plugin

La réalisation d'un plugin demande quelques règles. En effet pour charger un plugin vous devez connaître le nom de l'espace de nom et de la classe de votre plugin. Nous allons donc utiliser la règle suivante pour l'exemple. Le plugin aura comme espace de nom PluginApp et le nom de la classe sera PluginClass.

Imports System
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.Data
Imports System.Windows.Forms

Namespace PluginApp

' Classe du plugin respectant le modèle : hérite de IPlugin
Public Class PluginClass

Inherits System.Windows.Forms.UserControl
Implements IPlugin 'ToDo: Add Implements Clauses for implementation methods of these interface(s)
Private components As System.ComponentModel.Container = Nothing
Private lbl As System.Windows.Forms.Label

' Constructeur : Initilialise la partie visuelle du composant
Public Sub New()

InitializeComponent()

End Sub 'New

' Destructeur
Protected Overrides Sub Dispose(ByVal disposing As Boolean)

If disposing Then

If Not (components Is Nothing) Then

components.Dispose()

End If

End If
MyBase.Dispose(disposing)

End Sub 'Dispose

' Positionnement des composants visuels sur le contrôle représentant le plugin
Private Sub InitializeComponent()

Me.lbl = New System.Windows.Forms.Label()
Me.SuspendLayout()
Me.lbl.Location = New System.Drawing.Point(16, 8)
Me.lbl.Name = "lbl"
Me.lbl.Size = New System.Drawing.Size(64, 24)
Me.lbl.TabIndex = 0
Me.lbl.Text = "Plugin 1"
Me.Controls.Add(lbl)
Me.Name = "UserControlPlugin1"
Me.Size = New System.Drawing.Size(184, 96)
Me.ResumeLayout(False)

End Sub 'InitializeComponent

' Fonction de traitement
' Dans cet exemple elle retourne juste un descriptif
Public Function Traitement() As String

Return "Le traitement du plugin 1"

End Function 'Traitement

' Permet de récupérer le contrôle utilisateur qui est la classe d'où
' le returnthis.
Public Function VisualComponent() As System.Windows.Forms.UserControl

Return Me

End Function 'VisualComponent

End Class   'PluginClass

End Namespace 'PluginApp

Comme vous pouvez le constater, la classe hérite de System.Windows.Forms.UserControl ce qui signifie que le plugin est un composant visuel. Elle hérite aussi de l'interface IPlugin que nous avons vue au paragraphe précédent.
Le plugin est extrêmement simple : il retourne « Le traitement du plugin 1 » lors de l'appel de la fonction Traitement, et le composant visuel lors de l'appel de la fonction VisualComponent. Ce composant contient un label avec comme texte « Plugin 1 ».
Si vous souhaitez développer d'autres plugins vous devez OBLIGATOIREMENT faire hériter votre composant de l'interface IPlugin. De plus votre composant doit implémenter les fonctions Traitement et VisualComponent. Rien ne vous empêche de développer d'autres fonctions privées, liées au fonctionnement de votre composant.
C'est ainsi que vous pourrez développer des fonctionnalités supplémentaires à votre application. Votre plugin est entièrement autonome hormis le fait qu'il doit intégrer une application. Pour cela votre plugin doit être développé sous forme de DLL. Pour la compilation vous devez rajouter la DLL de l'interface en tant que référence.

II-C - Développement de l'application principale

La dernière phase est celle du développement de l'application principale. Pour notre exemple nous allons intégrer le plugin de façon très simple. Un onglet qui contiendra votre plugin visuel, sera créé dynamiquement dans le TabControl du formulaire. De plus, la fonction Traitement sera appelée au chargement du formulaire.

Imports System
Imports System.Drawing
Imports System.Collections
Imports System.ComponentModel
Imports System.Windows.Forms
Imports System.Data

Namespace PluginApp

' Fenêtre principale
Public Class frmMain

Inherits System.Windows.Forms.Form
Private components As System.ComponentModel.Container = Nothing
Private tabControl As System.Windows.Forms.TabControl

Public Sub New()

InitializeComponent()

' Création d'une instance du plugin dans le domaine principal
' La fonction CreateInstanceFromAndUnWrap retourne un objet de type object
Dim obj As Object
obj = AppDomain.CurrentDomain.CreateInstanceFromAndUnwrap("Plugin1.dll", "PluginApp.PluginClass")

' Execution de la fonction de traitement
MessageBox.Show(("Chargement de " + CType(obj, IPlugin).Traitement()))

' Rajout d'un tabPage avec le composant visuel du plugin
' Rajout d'un onglet ayant comme titre "Ma page"
Dim tp As New TabPage("Ma page")
' Intégration du contrôle utilisateur dans le tabPage
' obj étant de type object, le cast est nécessaire pour pouvoir
' appeler la fonction VisualComponent de l'objet
tp.Controls.Add(CType(obj, IPlugin).VisualComponent())
' Ajout du tabPage au tabControl général
tabControl.TabPages.Add(tp)

End Sub 'New

Protected Overrides Sub Dispose(disposing As Boolean)

If disposing Then

If Not (components Is Nothing) Then

components.Dispose()

End If

End If
MyBase.Dispose(disposing)

End Sub 'Dispose

' Positionnement des composants visuels sur le formulaire
Private Sub InitializeComponent()

Me.tabControl = New System.Windows.Forms.TabControl()
Me.SuspendLayout()
Me.tabControl.Location = New System.Drawing.Point(16, 16)
Me.tabControl.Name = "tabControl"
Me.tabControl.SelectedIndex = 0
Me.tabControl.Size = New System.Drawing.Size(488, 232)
Me.tabControl.TabIndex = 0
Me.AutoScaleBaseSize = New System.Drawing.Size(5, 13)
Me.ClientSize = New System.Drawing.Size(520, 269)
Me.Controls.Add(tabControl)
Me.Name = "frmMain"
Me.Text = "Application Principale"
Me.ResumeLayout(False)

End Sub 'InitializeComponent

' Point d'entrée du programme
Shared <STAThread()>
Sub Main()

Application.Run(New frmMain())

End Sub 'Main

End Class 'frmMain

End Namespace 'PluginApp

Dans le constructeur une phase est importante : celle de la création d'une instance du plugin.

Dim obj As Object
obj = AppDomain.CurrentDomain.CreateInstanceFromAndUnwrap("Plugin1.dll", "PluginApp.PluginClass")

Voici pourquoi dans les chapitres au-dessus, je disais que vous deviez connaître le namespace et le nom de la classe de votre plugin. La fonction CreateInstanceFromAndUnWrap permet de créer une instance de la classe donnée en second paramètre de la DLL spécifiée en premier paramètre.
Dans le cas d'une application de production, le plus simple est de créer un répertoire « plugins » et d'y copier tous vos plugins. Ainsi il vous reste à développer une fonction qui liste les dll du répertoire et qui les charge.

Si vous regardez dans la documentation MSDN vous constaterez que cette fonction retourne un objet de type object. Il faut donc le « caster » pour pouvoir utiliser les fonctions du plugin.

II-D - Appel de méthodes statiques dans les plugins

Ce qui est présenté au-dessus permet de charger un assembly et de créer des instances dans le domaine courant. Le problème est pour appeler les méthodes statiques de votre classe. En effet il est impossible d'accéder au membres statiques, même publics, à partir d'une instance ; vous faites toujours MaClasse.MaMethode(); : pas de new. La technique pour accéder à vos membres statiques et d'utiliser la réflexion. Je ne ferai pas de discours sur ce sujet qui est très vaste, mais vous permet d'accéder de « naviguer » dans vos assemblies, classes à partir de code. Dans notre cas nous allons utiliser une très fine partie de la réflexion.

Pour utiliser une méthode statique, il faut passer par trois étapes :

- charger l'assembly ;

- récupérer la classe ;

- appeler la méthode.

Pour montrer l'ensemble des cas possibles, nous allons étudier trois cas :

- un simple appel ;

- un appel avec argument ;

- un appel avec un retour.

II-D-1 - Appel de méthodes statiques sans paramètre

Le code suivant constitue un exemple d'appel dynamique à une méthode statique. La « clé » se trouve dans la méthode InvokeMember.
Le premier paramètre est une chaîne de caractères donnant le non de la méthode appelée.
Le deuxième paramètre est une succession de flag indiquant les filtres de recherche du membre donné en premier paramètre. Dans le cas suivant, nous recherchons une méthode publique et statique.
Le troisième paramètre, de type Bonder, permet de donner votre propre sélectionneur de membres. Cet objet indiquera à la méthode InvokeMember comment récupérer le bon membre. Par défaut vous pouvez laisser null. Il est renseigné dans les cas comme les surcharges.
Le quatrième paramètre est l'instance sur laquelle vous voulez effectuer l'appel. Dans notre cas, comme nous souhaitons faire appel à une méthode statique, nous n'aurons pas d'instance donc null. En effet, vous pouvez aussi utiliser cette technique pour faire appel dynamiquement à des instances de vos plugins.
Le dernier paramètre qui est un tableau, permet de passer la liste des paramètres à la méthode appelée.

Imports System
Imports System.Reflexion;

Namespace PluginApp
' Classe appelante
Public Class CTest
' Point d'entrée du programme
Shared <STAThread()>
Sub Main()
' Chargement de l'assembly
Dim a As Assembly
a = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary1.dll");

' Récupération de l'ensemble des classes contenu dans l'assembly
Dim types As Type()
types = a.GetTypes()

' Appel de la méthode Write de la première classe de l'assembly
types[0].InvokeMember("Write",BindingFlags.InvokeMethod |
BindingFlags.Public |
BindingFlags.Static,null,null,null);
End Sub
End Class
End Namespace

Le code suivant est compilé à part pour obtenir une librairie : vbc /t:library /out:ClassLibrary1.dll Class1.cs

Imports System

Namespace ClassLibrary1
' Classe appelante
Public Class Class1
' Méthode qui écrit kikoo dans la console
Static Sub Write()
Console.Out.WriteLine("kikoo")
End Sub
End Class
End Namespace

Si vous exécutez le code, vous verrez kikoo apparaître dans la console.

II-D-2 - Appel de méthodes statiques avec paramètre

Assembly de départ :

Imports System
Imports System.Reflexion

Namespace PluginApp
' Classe appelante
Public Class CTest
' Point d'entrée du programme
Shared <STAThread()>
Sub Main()
' Chargement de l'assembly
Dim a As Assembly
a = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary1.dll")

' Récupération de l'ensemble des classes contenu dans l'assembly
Dim types As Type()
types = a.GetTypes()

' Préparation des arguments à passer à la méthode
Dim arg As New String(1)
arg(0) = "kikoo2";

' Appel de la méthode Write de la première classe de l'assembly
types[0].InvokeMember("Write",BindingFlags.InvokeMethod |
BindingFlags.Public |
BindingFlags.Static,null,null,arg)
End Sub
End Class
End Namespace

Le code suivant est compilé à part pour obtenir une librairie : csc /t:library /out:ClassLibrary1.dll Class1.cs

Imports System

Namespace ClassLibrary1
' Classe appelante
Public Class Class1
' Méthode qui écrit kikoo dans la console
Public Shared Sub Write(message As String)
Console.Out.WriteLine(message)
End Sub
End Class
End Namespace

Si vous exécutez le code, vous verrez kikoo2 apparaître dans la console.

II-D-3 - Appel de méthodes statiques avec paramètre et valeur de retour

Dans le code suivant, j'ai fait au plus simple, car je connais le type de retour. Dans le cas où vous ne le connaissez pas, utilisez la classe MethodInfo pour obtenir toutes les informations sur votre méthode. Après nous rentrons dans le vif du sujet sur la réflexion, ce qui n'est pas l'objet de cet article.

Imports System
Imports System.Reflexion

Namespace PluginApp
' Classe appelante
Public Class CTest
' Point d'entrée du programme
Shared <STAThread()>
Sub Main()
' Chargement de l'assembly
Dim a As Assembly
a = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary1.dll")

' Récupération de l'ensemble des classes contenu dans l'assembly
Dim types As Type()
types = a.GetTypes()

Dim arg As New object(2);
arg(0) = 2;
arg(1) = 5;
Dim i As Integer
i = CInt(types[0].InvokeMember("Calc",BindingFlags.InvokeMethod |
BindingFlags.Public |
BindingFlags.Static,null,null,arg))
Console.WriteLine("2 + 5 = " + i)
End Sub
End Class
End Namespace

Le code suivant est compilé à part pour obtenir une librairie : csc /t:library /out:ClassLibrary1.dll Class1.cs

Imports System

Namespace ClassLibrary1
' Classe appelante
Public Class Class1
' Méthode qui additionne deux entiers
Public Shared function Calc(int i, int j) As Integer
Calc = i + j
End function
End Class
End Namespace

Si vous exécutez le code, vous verrez 2 + 5 = 7 apparaître dans la console.

III - Conclusion

Grâce à un développement de ce type, vous pouvez rajouter des fonctionnalités facilement à votre application. Le tout est de le prévoir au début du développement. Après vous pouvez le gérer de la façon qui vous plait le plus : par des onglets comme dans l'exemple, par des menus ou autres moyens.