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MSAA --> UIA
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English version:
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說穿了,MSAA就是IAccessible Interface
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這個Interface本來是準備給盲人用的, 結果卻在大多數情況下用作UI Automation的一種實現方法. 但是呢, 這個接口包含的方法又太少了, 非常的雞肋, 只能夠讀名字,類型,位置. 對于一些特別的屬性, 比如ClassName, Orientation什么的, 就沒有暴露出來. 也不能支持UI操作, 比如選擇, 移動窗口, 更沒有提供Event Support
所以呢,微軟想想,覺得是應該專門給UIAutomation提供一套獨立的Interface了, 于是就給了兩個:
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IAccessibleEx
IRawElementProviderSimple
這兩個Interface歸類是歸入Windows Automation API的, 而不是MSAA.
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第一個Interface IAccessibleEx, 名字看起來跟MSAA的IAccessible類似, 他實際上只是一個讓客戶端獲取IRawElementProviderSimple的入口接口而已。 實現Pattern和Properties的都在IRawElementProviderSimple接口里面。他的另外一個目的是給傳統的MSAA Client提供接口兼容.
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參考:
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IAccessibleEx的默認實現在UIAutomationCore.DLL里面. 這里面實現了UIA?<-> IAccessibleEx 的bridge
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客戶端使用Automation首先是獲取IAccessible, 然后通過QueryService （不是QueryInterface,因為為了支持Vista的high DPI和MSHTML）獲取IAccessibleEx， 然后再通過QueryInterface就可以獲取IRawElementProviderSimple了。
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中間的IAccessibleEx的作用是handshake， 雖然說它里面也暴露了不少屬性，但是具體的實現都是在IRawElementProviderSimple和原來的IAccessible當中。 微軟已經故意淡化IAccessibleEx interface了，主要用作內部實現UIA的橋梁， 在MSDN中已經找不到IAccessibleEx的Definition了
拿到IRawElementProviderSimple后，剩下的事情就簡單了， 就是直接問這個Interface要對應的provider，然后從provider里面拿pattern就可以了。 詳細的介紹可以參考:
這里需要說明的是，AutomationProvider， 既可以在UI Server中實現，也可以在Client中實現。在UI Server中實現的話， 就直接從IRawElementProviderSimple繼承，然后用下面的方法回應客戶端請求就可以了：
if ((m.Msg == WM_GETOBJECT) && (m.LParam.ToInt32() ==
??????????????? AutomationInteropProvider.RootObjectId))
??????????? {???????????????
??????????????? m.Result = AutomationInteropProvider.ReturnRawElementProvider(
??????????????????????? this.Handle, m.WParam, m.LParam,
??????????????????????? (IRawElementProviderSimple)this);?????????????
??????????????? return;
??????????? }
但是如果都在Server端實現的話，對于傳統的Win32 Control， 需要做的修改就太大了。 所以UIAutomation也支持在Client里面實現。凡是客戶端的實現，就叫做Provider/Automation Proxy， 具體說來， 就是在ProviderOptions property里面返回ProviderOptions.ClientSideProvider
對于Win32和WinForm的默認實現，都是在client里面的。 具體的assembly是UIAutomationClientSideProvider.DLL。 里面的ProxyHwnd.GetElementProperty實現非常具體代表性:
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如果要獲取AutomationID, 實現方法是發送WM_GETCONTROLNAME message
如果要獲取Name, 邏輯是：
如果是WinForm Control， 就讀MSAA里面的Name
否則， 首先嘗試調用GetWindowLong和GetWindowText API
如果返回空， 再嘗試PostMessage
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看到這里，我不小心找到了一個2004年的Automation paper:
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這位叫做Brian McMaster的兄弟，現在是Test Architect， 當年在沒有Automation只有MSAA的時候， 就教育大家用WM_GETCONTROLNAME message， 區分control tree結構，提防window owner和parent不一致的情況等等。
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有了這些了解后，動手來玩UIA就很簡單了。WinForm Server side需要做的事情是:
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1. override WndProc, 用AutomationInteropProvider.ReturnRawElementProvider方法來回應WM_GETOBJECT消息
2. 實現IRawElementProviderSimple， 并且在接口方法中返回ProviderOptions.ServerSideProvider
3. 實現具體的provider， 比如ISelectionProvider
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這些都可以在我上面的link中找到例子代碼的。
而UIAutomation的客戶端呢， 現在有兩組API, managed/unmanaged
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managed API在System.Windows.Automation里面。 具體的class是AutomationElement
unmanaged API是一組以UIA開頭的API。
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目前managed API的內部實現借用了unmanaged API。 而unmanaged API里面用到的client side provider， 其實是在managed的class中實現的。 所以兩者關系目前比較復雜。而且有的功能在unmanaged API里面沒有問題，但是managed API里面有bug。 在Win8的時候， 微軟打算把兩者的實現都合并起來， 減小維護成本。
幾個有趣的地方是：
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如果一個UI Server同時擁有ServerProvider和ClientProvider，那么ServerProvider會覆蓋掉同類型的ClientProvider。如果有的Provider只在ClientSide才實現， 那么ClientProvidier會正確返回的。 不用擔心實現了ServerProvider導致ClientProvider不工作的情況
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[added on 9/24/2009]
Win32和WinForm的ClientProvider有系統的默認實現. ClientProvider的注冊是在client side執行的, Server side不需要管. 具體的請參考:
如果要研究系統提供的Client Provider注冊過程, 可以用windbg放這樣的斷點:
sxe ld UIAutomationClientsideProviders*
[/added]
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如果使用UIAutomation API, 會發現目前UI Automation里面的Property和Pattern是不能自己隨意擴展的。比如你想自己定義一個PatternID和Interface注冊進去是不行的。 因為UI Automation返回給你的interface其實是做過手腳的。 MSDN中甚至都說了， 你不能直接使用interface里面的方法:
"The interface returned by this method can only be passed back to UI Automation. Attempting to call a method on the interface will raise an exception"
所以，如果你真的要做，就老實地按照前面介紹的步驟，用COM的標準方法， 先拿MSAA， 然后再自己QueryInterface。 只要能作QI， 什么都解決了。
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最后要提的是，前面的介紹都是針對Win32/WinForm的。 對于WPF， 它通過自己的AutomationPeer來實現UIAutomation的Server. 根UIAutomation Client的通信方式也是通過Named Pipe而不是DCOM/Message了。 不過傳統的MSAA Client還是可以通過MSAA訪問WPF的， 原因在于WPF里面提供了UIAMSAA Bridge， WPF會自己創建Inproc IAccisible Proxy來滿足MSAA Client的請求。
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最后再貼幾個鏈接:
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這兩個doc是微軟寫的， 結果MSDN上卻沒有連接。 里面詳細介紹了UIA的design goal, IAccessibleEx和IRawElementProviderSimple的作用和關系， 基本上可以算一個design spec了。 這兩個doc解決了我看代碼一年都沒看明白的問題。 里面把MSAA, UIA, Provider, Pattern, Proxy, Bridge, 還有依賴調用關系解釋得淋漓盡致！
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