COM技术初探
2006-07-22 22:02:30 来源:WEB开发网 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆撳礉閵堝洨纾界€广儱鎷戦煬顒傗偓娈垮枛椤兘骞冮姀銈呯閻忓繑鐗楃€氫粙姊虹拠鏌ュ弰婵炰匠鍕彾濠电姴浼i敐澶樻晩闁告挆鍜冪床闂備浇顕栭崹搴ㄥ礃閿濆棗鐦遍梻鍌欒兌椤㈠﹤鈻嶉弴銏犵闁搞儺鍓欓悘鎶芥煛閸愩劎澧曠紒鈧崘鈹夸簻闊洤娴烽ˇ锕€霉濠婂牏鐣洪柡灞诲妼閳规垿宕卞▎蹇撴瘓缂傚倷闄嶉崝搴e垝椤栫偛桅闁告洦鍨扮粻鎶芥倵閿濆簼绨藉ù鐘荤畺濮婃椽妫冨☉娆愭倷闁诲孩鐭崡鎶芥偘椤曗偓瀹曞爼顢楁径瀣珫婵犳鍣徊鍓р偓绗涘洤绠查柛銉墮閽冪喖鏌i弬鎸庢喐闁荤喎缍婇弻娑⑩€﹂幋婵囩亪濡炪値鍓欓悧鍡涒€旈崘顔嘉ч幖绮光偓鑼嚬缂傚倷绶¢崰妤呭箰閹间焦鍋╅柣鎴f绾偓闂佺粯鍔曠粔闈浳涢崘顔兼槬闁逞屽墯閵囧嫰骞掗幋婵愪紑閻庤鎸风粈渚€鍩為幋锔藉亹闁圭粯甯╂导鈧紓浣瑰劤瑜扮偟鍒掑▎鎾宠摕婵炴垶鐭▽顏堟煙鐟欏嫬濮囨い銉︾箞濮婃椽鏌呴悙鑼跺濠⒀傚嵆閺岀喖鎼归锝呯3闂佹寧绻勯崑娑㈠煘閹寸姭鍋撻敐搴樺亾椤撴稒娅婇柡灞界У濞碱亪骞忕仦钘夊腐闂備焦鐪归崐鏇㈠箠閹邦喗顫曢柟鎯х摠婵挳鏌涢幘鏉戠祷闁告挸宕—鍐Χ閸℃浠搁梺鑽ゅ暱閺呮盯鎮鹃悜钘壩ㄧ憸澶愬磻閹剧粯鏅查幖绮瑰墲閻忓秹姊虹紒妯诲鞍婵炲弶锕㈡俊鐢稿礋椤栨氨鐤€闂傚倸鐗婄粙鎰姳閼测晝纾藉ù锝堟閻撴劖鎱ㄥΟ绋垮婵″弶鍔欓獮妯兼嫚閼碱剦妲伴梻浣稿暱閹碱偊宕愭繝姣稿洭寮舵惔鎾存杸濡炪倖姊婚妴瀣啅閵夛负浜滄い鎾跺仜濡插鏌i敐鍥у幋妤犵偞甯¢獮瀣籍閳ь剟鎮楁繝姘拺閻熸瑥瀚崕妤呮煕濡 鍋撻悢鎻掑緧婵犵數濮烽弫鍛婃叏閻戣棄鏋侀柛娑橈攻閸欏繑銇勯幘鍗炵仼缁炬儳顭烽弻鐔煎礈瑜忕敮娑㈡煃闁垮鐏﹂柕鍥у楠炴帡宕卞鎯ь棜缂傚倸鍊风粈渚€藝闁秴鏋佸┑鐘虫皑瀹撲線鏌涢埄鍐姇闁稿﹦鍏橀弻娑樷攽閸℃浼€濡炪倖姊归崝鏇㈠煘閹达附鍊婚柛銉㈡櫇鏍¢梻浣告啞閹稿鎮烽敂鐣屸攳濠电姴娲﹂崵鍐煃閸濆嫬鏆熼柨娑欑矒濮婇缚銇愰幒鎴滃枈闂佸憡鐟ユ鎼佸煝閹炬枼鍫柛顐ゅ枔閸樻悂鏌h箛鏇炰户缁绢厼鐖煎畷鎴﹀箻鐠囪尙鐤€婵炶揪绲介幉锟犲磹椤栫偞鈷戠痪顓炴噹娴滃綊鎮跺☉鏍у姦闁糕斁鍋撳銈嗗笒閸燁偊鎯冨ú顏呯厸濞达絽婀辨晶顏堟煃鐟欏嫬鐏撮柟顔界懇瀵爼骞嬮悩杈敇闂傚倷绀佸﹢杈ㄧ仚闂佺濮ょ划搴ㄥ礆閹烘绫嶉柛顐ゅ枎娴犺櫣绱撴担鍓插創妞ゆ洘濞婇弫鍐磼濞戞艾骞堥梻浣告惈濞层垽宕濆畝鍕€堕柣妯肩帛閻撴洟鏌熼懜顒€濡煎ù婊勫劤閳规垿鏁嶉崟顐℃澀闂佺ǹ锕ラ悧鐘茬暦濠靛鏅濋柍褜鍓熼垾锕傚锤濡も偓閻掑灚銇勯幒宥堝厡缂佺姴澧介埀顒€鍘滈崑鎾斥攽閻樿京绐旈柛瀣殔閳规垿顢欑涵鐑界反濠电偛鎷戠徊鍨i幇鏉跨闁瑰啿纾崰鎾诲箯閻樼粯鍤戦柤绋跨仛濮f劙姊婚崒姘偓鐑芥嚄閼哥數浠氭繝鐢靛仜椤曨參宕楀Ο渚殨妞ゆ劑鍊栫€氭氨鈧懓澹婇崰鏍р枔閵婏妇绡€闁汇垽娼ф牎缂佺偓婢樼粔鐟邦嚕閺屻儱绠甸柟鐑樼箘閸炵敻鏌i悩鐑橆仩閻忓繈鍔岄蹇涘Ψ瑜夐崑鎾舵喆閸曨剙纰嶅┑鈽嗗亝缁诲倿锝炶箛娑欐優闁革富鍘鹃敍婊冣攽閳藉棗鐏犻柟纰卞亰閿濈偛顓奸崶鈺冿紳婵炶揪缍侀ˉ鎾诲礉瀹ュ鐓欑紒瀣仢閺嗛亶鏌i敐鍥у幋妤犵偛顑夐弫鍐焵椤掑倻涓嶅┑鐘崇閸嬶綁鏌涢妷鎴濆暟妤犲洭鎮楃憴鍕碍缂佸鎸抽垾鏃堝礃椤斿槈褔鏌涢埄鍏狀亪妫勫鍥╃=濞达絽澹婇崕鎰版煕閵娿儱顣崇紒顔碱儏椤撳吋寰勭€n亖鍋撻柨瀣ㄤ簻闁瑰搫绉堕ˇ锔锯偓娈垮枛閻忔繈鍩為幋锕€鐓¢柛鈩冾殘娴狀垶姊洪崨濠庣劶闁告洦鍙庡ú鍛婁繆閵堝繒鍒伴柛鐕佸灦瀹曟劙宕归锝呭伎濠碘槅鍨抽崢褎绂嶆ィ鍐╁€垫慨妯煎亾鐎氾拷

本文示例源代码或素材下载
一、COM是一个更好的C++
1、COM 是什么
Don Box 说"COM IS LOVE"。COM 的全称是 Component Object Model 组件对象模型。
2、从 C++ 到 DLL 再到 COM
2.1 C++
如某一软件厂商发布一个类库(CMath四则运算),此时类库的可执行代码将成为客户应用中不可分割的一部分。假设此类库的所产生的机器码在目标可执行文件中占有4MB的空间。当三个应用程序都使用CMath库时,那么每个可执行文件都包含4MB的类库代码(见图1.1)。当三个应用程序共同运行时,他们将会占用12MB的虚拟内存。问题还远不于此。一旦类库厂商发现CMath类库有一个缺陷后,发布一个新的类库,此时需要要求所有运用此类库的应用程序。此外别无他法了。



图1.1 CMath 的三个客户
2.2 DLL
解决上面问题的一个技术是将CMath类做成动态链接库(DLL ,Dynamic Link Library)的形式封装起来 。
在使用这项技术的时候,CMath的所有方法都将被加到 CMath dll 的引出表(export list)中,而且链接器将会产生一个引入库(import library)。这个库暴露了CMath的方法成员的符号 。当客户链接引入库时,有一些存根会被引入到可执行文件中,它在运行时通知装载器动态装载 CMath Dll。
当 CMath 位于dll中时,他的运行模型见图1.2

图1.2 CMath引入库
2.3 COM
"简单地把C++类定义从dll中引出来"这种方案并不能提供合理的二进制组件结构。因为C++类那既是接口也是实现。这里需要把接口从实现中分离出来才能提供二进制组件结构。此时需要有二个C++类,一个作为接口类另一个作为实现类。让我们开始COM之旅吧。
二、COM基础
1、 COM基本知识
1.1 返回值HRESULT
COM要求所有的方法都会返回一个HRESULT类型的错误号。HRESULT 其实就一个类型定义: typedef LONG HRESULT;
有关HRESULT的定义见 winerror.h 文件 // Values are 32 bit values layed out as follows:
我们一般下面的宏来判断方法是否成功:
//
// 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
// 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
// +-+----+-------------------------+---------------------------------+
// |S| Res| Facility | Code |
// +-+----+-------------------------+---------------------------------+
//
// where
//
// S - is the severity code
//
// 0 - Success
// 1 - Error
//
// Res- is a reserved bit
//
// Facility - is the facility code
//
// Code - is the facility''s status code#define SUCCEEDED(hr)(long(hr)>=0)
1.2 初识 IDL
#define FAILED(hr)(long(hr)<0)
每个标准的COM组件都需要一个接口定义文件,文件的扩展名为IDL。让我们看IUnknow接口的定义文件是怎样的。[
注意:所有具有out属性的参数都需要是指针类型。
local,
object,
uuid(00000000-0000-0000-C000-000000000046),
pointer_default(unique)
]
interface IUnknown
{
typedef [unique] IUnknown *LPUNKNOWN;
cpp_quote("//////////////////////////////////////////////////////////////////")
cpp_quote("// IID_IUnknown and all other system IIDs are provided in UUID.LIB")
cpp_quote("// Link that library in with your proxies, clients and servers")
cpp_quote("//////////////////////////////////////////////////////////////////")
HRESULT QueryInterface(
[in] REFIID riid,
[out, iid_is(riid)] void **ppvObject);
ULONG AddRef();
ULONG Release();
}
[local]属性禁止产生网络代码。
[object]属性是表明定义的是一个COM接口,而不是DEC风格的接口。
[uuid]属性给接口一个GUID。
[unique]属性表明null(空)指针为一个合法的参数值。
[pointer_defaul]属性所有的内嵌指针指定一个默认指针属性
typedef [unique] IUnknown *LPUNKNOWN;这是一个类型定义
cpp_quote这个比较有趣,这是一个在idl文件写注解的方法。这些注解将保存到***.h和***_i.c文件中
[in]表示这个参数是入参
[out]表示这个参数是出参
[iid_is(riid)]表示这个参数需要前一个的riid 参数。
1.3 IUnkown接口
在整个例子除了IUnkown这个东西,其他应该不会感到陌生吧!COM要求(最基本的要求)所有的接口都需要从IUnknown接口直接或间接继承,所以IUnknown接口有"万恶之源"之称。
IUnkown接口定义了三个方法。 HRESULT QueryInterface([in] REFIID riid,[out] void **ppv);
其中 AddReft() 和Release()负责对象引用计数用的,而 QueryInterface()方法是用于查询所实现接口用的。每当COM组件被引用一次就应调用一次AddRef()方法。而当客户端在释放COM组件的某个接口时就需要调用Release()方法。
ULONG AddRef();
ULONG Release();
这里所讲的请在下面的例子仔细体会。
2、一个比较简单的COM
此例子共有四个文件组成:
文件名 | 说明 |
Interface.h | 接口类定义文件 |
Math.h和Math.cpp | 实现类文件 |
Simple.cpp 主函数文件 | 这里用来当作COM的客户端 |
2.1 interface.h 文件
#ifndef INTERFACE_H
此文件首先 #include <unknwn.h> 将 IUnknown 接口定义文件包括进来。
#define INTERFACE_H
#include <unknwn.h>
//{7C8027EA-A4ED-467c-B17E-1B51CE74AF57}
static const GUID IID_ISimpleMath =
{ 0x7c8027ea, 0xa4ed, 0x467c, { 0xb1, 0x7e, 0x1b, 0x51, 0xce, 0x74, 0xaf, 0x57 } };
//{CA3B37EA-E44A-49b8-9729-6E9222CAE84F}
static const GUID IID_IAdvancedMath =
{ 0xca3b37ea, 0xe44a, 0x49b8, { 0x97, 0x29, 0x6e, 0x92, 0x22, 0xca, 0xe8, 0x4f } };
interface ISimpleMath : public IUnknown
{
public:
virtual int Add(int nOp1, int nOp2) = 0;
virtual int Subtract(int nOp1, int nOp2) = 0;
virtual int Multiply(int nOp1, int nOp2) = 0;
virtual int Divide(int nOp1, int nOp2) = 0;
};
interface IAdvancedMath : public IUnknown
{
public:
virtual int Factorial(int nOp1) = 0;
virtual int Fabonacci(int nOp1) = 0;
};
#endif
接下来定义了两个接口,GUID(Globally Unique Identifier全局唯一标识符)它能保证时间及空间上的唯一。
ISmipleMath接口里定义了四个方法,而IAdvancedMath接口里定义了二个方法。这些方法都是虚函数,而整个 ISmipleMath 与 IAdvancedMath 抽象类就作为二进制的接口。
2.2 math.h文件 #include "interface.h"
此类为实现类,他实现了ISmipleMath和IAdvancedMath两个接口类(当然也可以只实现一个接口类)。
class CMath : public ISimpleMath,
public IAdvancedMath
{
private:
ULONG m_cRef;
private:
int calcFactorial(int nOp);
int calcFabonacci(int nOp);
public:
//IUnknown Method
STDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid, void **ppv);
STDMETHOD_(ULONG, AddRef)();
STDMETHOD_(ULONG, Release)();
// ISimpleMath Method
int Add(int nOp1, int nOp2);
int Subtract(int nOp1, int nOp2);
int Multiply(int nOp1, int nOp2);
int Divide(int nOp1, int nOp2);
// IAdvancedMath Method
int Factorial(int nOp);
int Fabonacci(int nOp);
};
请注意:m_cRef 是用来对象计数用的。当 m_cRef 为0组件对象应该自动删除。
2.3 math.cpp文件 #include "interface.h"
此文件是CMath类定义文件。
#include "math.h"
STDMETHODIMP CMath::QueryInterface(REFIID riid, void **ppv)
{// 这里这是实现dynamic_cast的功能,但由于dynamic_cast与编译器相关。
if(riid == IID_ISimpleMath)
*ppv = static_cast(this);
else if(riid == IID_IAdvancedMath)
*ppv = static_cast(this);
else if(riid == IID_IUnknown)
*ppv = static_cast(this);
else {
*ppv = 0;
return E_NOINTERFACE;
}
reinterpret_cast(*ppv)->AddRef(); //这里要这样是因为引用计数是针对组件的
return S_OK;
}
STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::AddRef()
{
return ++m_cRef;
}
STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::Release()
{
ULONG res = --m_cRef; // 使用临时变量把修改后的引用计数值缓存起来
if(res == 0) // 因为在对象已经销毁后再引用这个对象的数据将是非法的
delete this;
return res;
}
int CMath::Add(int nOp1, int nOp2)
{
return nOp1+nOp2;
}
int CMath::Subtract(int nOp1, int nOp2)
{
return nOp1 - nOp2;
}
int CMath::Multiply(int nOp1, int nOp2)
{
return nOp1 * nOp2;
}
int CMath::Divide(int nOp1, int nOp2)
{
return nOp1 / nOp2;
}
int CMath::calcFactorial(int nOp)
{
if(nOp <= 1)
return 1;
return nOp * calcFactorial(nOp - 1);
}
int CMath::Factorial(int nOp)
{
return calcFactorial(nOp);
}
int CMath::calcFabonacci(int nOp)
{
if(nOp <= 1)
return 1;
return calcFabonacci(nOp - 1) + calcFabonacci(nOp - 2);
}
int CMath::Fabonacci(int nOp)
{
return calcFabonacci(nOp);
}
CMath::CMath()
{
m_cRef=0;
}
2.4 simple.cpp文件 #include "math.h"
此文件相当于客户端的代码,首先创建一个CMath对象,再根据此对象去查询所需要的接口,如果正确得到所需接口指针,再调用接口的方法,最后再将接口的释放掉。
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
ISimpleMath *pSimpleMath = NULL;//声明接口指针
IAdvancedMath *pAdvMath = NULL;
//创建对象实例,我们暂时这样创建对象实例,COM有创建对象实例的机制
CMath *pMath = new CMath;
//查询对象实现的接口ISimpleMath
pMath->QueryInterface(IID_ISimpleMath, (void **)&pSimpleMath);
if(pSimpleMath)
cout << "10 + 4 = " << pSimpleMath->Add(10, 4) << endl;
//查询对象实现的接口IAdvancedMath
pSimpleMath->QueryInterface(IID_IAdvancedMath, (void **)&pAdvMath);
if(pAdvMath)
cout << "10 Fabonacci is " << pAdvMath->Fabonacci(10) << endl;
pAdvMath->Release();
pSimpleMath->Release();
return 0;
}
2.5 Math组件的二进制结构图

图1.3 Math组件二进制结构图
2.6 小结
此例子从严格意义上来并不是真正的COM组件(他不是dll),但他已符合COM的最小要求(实现IUnknown接口)。接下来我们来做一COM dll(但还不用ATL)。
(待续)
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