C#.NET平台的AutoCAD二次开发

本文基于AutoCAD 2006新推出的.NET API为工具，介绍了在.NET平台下对AutoCAD进行二次开发的技术，并与目前常用的VBA、ObjectARX作了对比。同时讨论了如何弥补.NET API某些不足的功能。
    
       当前AutoCAD的二次开发工具主要有：VisualLisp、VBA和ObjectARX等。其中，VisualLisp与VBA较为简单，特别是 VBA，使用方便且开发速度较快，但其功能相比ObjectARX有所不足，尤其是对面向对象的功能支持不好。而ObjectARX基于VC平台，在C++的支持下，其功能非常强大，可以很好地运用各种面向对象技术，但其缺点是发开速度比较慢，同时对开发人员的能力要求较高。
        .NET是微软新推出的开发平台，具有众多优点。基于.NET平台对AutoCAD进行二次开发，可充分利用.NET的各种优势，在保证功能强大的前提下大大提高开发速度。

一、基于.NET的开发
    （1）.NET API简介
    在新推出的AutoCAD 2006中，Autodesk为其开发增加了.NET API。.NET API提供了一系列托管的外包类（Managed Wrapper Class），使开发人员可在.NET框架下，使用任何支持.NET的语言，如VB.NET、C# 和Managed C++等对AutoCAD进行二次开发。其优点是完全面向对象，在拥有与C++相匹配的强大功能的同时，具有方便易用的特点，是较理想的AutoCAD二次开发工具。
    （2）.NET API与传统ObjectARX的主要区别
        .NET API与传统ObjectARX的区别主要源于在.NET环境下开发应用程序与在VC环境下开发应用程序的区别。首先，在VC环境下，程序员需要自己管理 内存的申请和释放，而.NET采用了垃圾回收机制，由.NET框架自行判断内存回收的时机并实行回收，从而解决了令C++程序员头痛的内存泄漏问题。也正 是由于这个特点，在.NET环境下不能象在C++环境下那样利用析构函数释放其他的资源，需要程序员在程序中显式地释放。在.NET API中，主要通过Dispose来函数进行资源的释放。
    其次，ObjectARX中的各种反应器（Reactor）在.NET API中由外包类映射为各种事件（Event），可通过定义这些事件的响应函数来响应AutoCAD的各种操作。同时对于错误信息的处理也从函数返回值改 变为通常异常来处理，使其更好地兼容.NET。由于VB.NET、C#等语言都是完全面向对象的，没有全局函数的概念，所以.NET API将ObjectARX下的全局函数封装为.NET API下的某些对象或对象的属性，如ObjectARX下与用户交互的系列全局函数被封装为CommandLinePrompt类。
    （3）使用.NET API
    下面以C#为例，在Microsoft Visual C# 2005 Express Edition Beta平台上，先新建一个Class Library项目，再将AutoCAD2005安装目录下的acdbmgb.dll与acmgb.dll作为引用添加进项目中。这两个文件包含了. NET API中所有的外包类。
    然后在要使用.NET API的类中添加以下语句以引用.NET API的命名空间。需要添加的语句如下：
        using Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices;
        using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;
        using Autodesk.AutoCAD.Runtime;
        using Autodesk.AutoCAD.Geometry;
    这样就可以利用.NET API进行开发了。以下代码可在AutoCAD注册为一个命令“AddLine”，该命令可在当前工作空间中添加一条起点为（0,0,0），终点（200,200,0）的直线。代码如下：
        [CommandMethod ("AddLine")]
        public static void AddLineCmd()
        {
        Database db = HostApplicationServices.WorkingDatabase;//获得当前工作空间的数据库
        BlockTable bt = (BlockTable)db.BlockTableId.Open(OpenMode.ForRead); //获得块表
        BlockTableRecord btr = (BlockTableRecord)bt[BlockTableRecord.ModelSpace].Open(OpenMode.ForWrite); 　　　//获得模型空间的块表记录
        Line line = new Line(new Point3d(0, 0, 0), new Point3d(200, 200, 0));　//创建一条直线
        try {
        btr.AppendEntity(line);　　//将直线添加到模型空间中
        line.Close();//关闭该直线
        }
        finally {
        btr.Close();//关闭块表记录
        bt.Close();//关闭块表
        }
        }
    由此可见，上述语句与在VC下的开发非常类似，其过程都是先得到数据库，然后依次打开块表、块表记录，接着添加实体，最后关闭块表、块表记录。值得注意的是finally语句，无论try块中的语句是否发生异常，finally块中的语句都会被执行，从而确保关闭块表和块表记录的操作会被执行。
    写完代码后进行编译，编译完成将得到一个dll文件。在AutoCAD 2006中通过“netload”命令即可选择该dll文件进行加载，加载成功后即可以通过“AddLine”命令执行上述代码。遗憾的是目前的.NET API版本还不支持卸载，若要卸载只能关闭AutoCAD。
        （4）.NET API的初始化与清除
    在ObjectARX中，“acrxEntryPoint”函数是ARX程序的载入点，程序的初始化和清除均可在该函数中进行。而在.NET API中则首先需要将初始化代码封装在一个类中，同时该类需要压迫实现

        IExtensionApplication接口。该接口包含Initialize与Terminate两个函数。其中Initialize负责加载程序时的初始化操作，Terminate则负责进行卸载程序时的清除操作。代码如下：
namespace ARXExample {
public class MyARX : IExtensionApplication {
……
public void Initialize() {
//初始化操作
}
public void Terminate() {
          //清除操作
}
……
｝
}
同时，为加快加载速度，可在MyARX.cs的文件头加入以下语句：
[assembly: ExtensionApplication (typeof (ARXExample.MyARX) ) ]
[assembly: CommandClass (typeof (ARXExample.MyARX) ) ]
    这样在加载程序时AutoCAD将直接通过MyARX中的Initialize语句进行初始化，同时注册MyARX中的命令。否则，AutoCAD将搜索 dll中所有的类以找到实现IExtensionApplication接口的类进行初始化，如找不到则不进行初始化。同样，通过 CommandClass属性，AutoCAD也会直接到MyARX类中搜索要注册的命令。当程序中包含的类数目较多时，通过 ExtensionApplication和CommandClass这两个属性可显著地加快程序的加载速度。
        （5）.NET API与COM交互操作
    在目前的.NET API中，其功能与传统的ObjectARX相比有所不及，有相当的ObjectARX函数目前还没有封装到.NET API中，如GetPoint等。但可以通过COM方式使用ActiveX来弥补.NET API的不足。
增加了COM引用后，程序就可以使用许多VBA中的功能了。以AutoCAD ActiveX中的事件为例，以下代码可以为当前工作空间中所有的图元添加Modified事件：
Database db = HostApplicationServices.WorkingDatabase;
BlockTable bt = (BlockTable)db.BlockTableId.Open(OpenMode.ForRead);
BlockTableRecord btr = (BlockTableRecord)bt[BlockTableRecord.ModelSpace].Open(OpenMode.ForWrite);
try {
AcadObject obj;
//遍历块表记录
foreach (ObjectId objId in btr) {
        //由ObjectId得到ActiveX中的AcadObject对象
            obj = (AcadObject)((AcadDatabase)db.AcadDatabase).ObjectIdToObject(objId.OldId);
        //为obj添加响应Modified事件
            obj.Modified += new IAcadObjectEvents_ModifiedEventHandler(obj_Modified);
        }
}
finally {
        btr.Close();
        bt.Close();
}
其中事件响应函数obj_Modified的表示如下所示：
public static void obj_Modified(AcadObject obj) {
CommandLinePrompts.Message("object modified!" + obj.ObjectID + "/n");
}
二、结论
    本文以C#为例，对基于.NET API的AutoCAD二次开发作了较详细的介绍。.NET API在具有ObjectARX强大功能的同时具有VBA使用方便易用的优点，同时具有C++的强大功能，是较为理想的开发工具。但目前.NET API在某些方面还有些不足，但随着其版本的更新、完善，定会成为众多开发人员的首选工具。