和COM来个了断

和COM来个了断

      今年4月的时候，突然心血来潮想把COM学习一遍。
      有人说，COM已经过时了，现在都是.NET了，所以别再学COM了。可是就我目前的经验来看，在Windows世界里COM仍是无处不在，而且其思想永远有效。不过我周围的同事对此好像熟视无睹，几乎无人提及这项技术，也很少有人真正去了解，也许是我们的项目用不着吧。
      不过这玩意真的不是三下五除二能学会的。我陆陆续续看了2个月，仍然有很多迷惑。于是下决心在7月和COM来个了断，不管学到什么，理解了多少，本次攻坚COM就到此为止了，在此作一个阶段性总结。
      以后有缘去开发一个COM组件时，我们再相见。

 

      我主要看了两本书，《COM本质论》和《COM+编程指南》。前一本讲了很多设计COM的来龙去脉；后一本对编程有直接的指导。所以，想知道COM为什么这样，请看第一本；想直接使用COM编程，请看第二本或者其他编程指导书。

一、什么是COM？
      Component Object Model。我认为它本质是一种可执行模块的存在方式，或者说可执行模块的二进制标准。这种方式在空间上，是一个独立的可执行的二进制的模块实体；可以被多个用户使用，甚至是远程机器；是全局可见的，即具有位置透明性；可以被多种编程语言调用；在时序上它可以独立升级演化。

 

二、COM有那些种类？
      从存在形式角度来分有dll形式和exe形式，即In-proc和Out-of-proc形式。
      从技术发展角度来分有COM，DCOM，COM+。

 

三、COM的构成
      是一种服务器和客户端的构架。服务器端有接口定义idl，类定义，类实现（可以使用ATL）及对象（具有对称性、传递性和自反性）；客户端，即调用COM的程序。

 

四、COM的标准接口
      为了解决很多奇奇怪怪的问题，微软从IUnknown接口继承了众多的标准接口，例如IDispatch提供双接口，IMarshal解决多线程问题，IConnectionPoint解决类似事件的问题。主要的标准接口在VC8的comdefsp.h文件中都能找到智能指针的定义，有426个，但接口定义并不在此文件中，应该在idl文件中。

 

五、COM的实现
      不是一两句能说清楚的，忽略。

 

六、COM的目的
      一开始应该是重用和独立演化。但后来好像希望集成所有的优势，除了跨平台。

 

七、COM的演化过程
1、二进制重用
      不同的应用使用同一个模块，可以独立出dll文件来解决。
2、编译器及语言无关性
      即二进制模块可以被不同C++语言编译器重用，也可以被不同的语言直接调用。由此带来的问题和解决方法举例如下：修饰名问题，使用DEF统一；修改某个函数，直接替换dll模块即可；调用时参数传入方式没有规范，显式的标明参数传入方式为stdcall。
3、独立演化性
      同一个应用在软件生命周期中使用一个不断独立发展的模块，该模块最好使用COM组件。新的应用可以使用老的dll，老的应用可以适用新的dll。
例如，新的dll添加了新的数据成员，解决方法：dll文件名增加版本信息，但是容易造成版本混乱；增加引用方式的接口句柄类，但是如果方法很多不方便；添加没有数据的接口类，分离接口和实现，利用C++继承的虚函数表方法，同时增加全局的生成函数，但是析构函数即使是虚函数，不同编译器的实现方式也不一样，那么可以增加显式的虚销毁函数解决。使用虚函数表同时避免了修饰名问题；使用生成函数可以显式联入dll，则运行时对dll才有依赖性，并且可以动态换用dll。
      又例如添加了新的函数成员，解决方法：添加到虚函数表的末尾，但是如果新的应用调用了老的模块，会非法；从接口类继承一个接口子类，用户使用dynamic_cast来判断是否兼容接口子类，但是使用RTTI和编译器相关；变为一个函数调用模拟RTTI。
4、资源管理问题
      需要用户去额外管理new的对象并销毁，解决方法，把这部分工作交给dll，增加Add，Remove操作。
5、COM相关名词
      有太多的名词和COM相关。
      OLE(Object Link Embedded)，ActiveX，ATL(Active Template Library)，MTS(Microsoft Transaction Server)。
      OLE是COM发展的导火索；ActiveX是一种特殊的COM用于网页中；ATL是COM实现的模板库；MTS是COM+的前身。

 

八、COM头文件
      oaidl.h，ocidl.h，ObjIdl.h，ObjSafe.h等等文件，定义一些常用的接口，它们都有对应的.idl文件，这些.h均是从对应的idl文件使用MIDL编译得到的。说明这些.h均是和OS无关的接口定义，也没有对于的.lib。
      OleAuto.h包括了BSTR API; Time API; SafeArray API; VARIANT API; ITypeLib; ITypeInfo; ITypeComp; TypeInfo API; IDispatch implementation support; Active Object Registration API; Active Object Registration API; ErrorInfo API。这些是COM提供者的已有实现接口对应的API。
      OleCtl.h定义了诸如DllRegisterServer，Ole系列函数，COM提供者的控制接口。
      ObjBase.h定义一些Co系列函数，COM客户端Consumer使用。
      这些ole开头的头文件，除了少数有对应的idl文件，大多没有，都是定义了一些API函数，并且有对应的lib文件。

 

九、COM的发布
      COM组件发布时，可以把接口以资源的方式和dll一起发布，确实很巧妙。这样组件发布时只需要提供运行时dll和帮助文件，不需要专门为开发者提供头文件和库文件。这一特性给我留下了深刻的印象。
      微软的MsAgent，SpeechAPI，DirectX早期版本等等组件，都是以COM形式发布的。

 

十、对COM的编译器支持
      为了COM，编译器也进行了专门的支持。例如客户端使用#import "XXX.dll" no_namespace即可引入其资源中的.h(实际是.tlh和.tli)；使用struct __declspec(uuid("faeae6b7-67be-42a4-a318-3256781e945a")) ISomeInterface定义接口GUID后，就可以直接使用__uuidof(ISomeInterface)来得到其GUID，避免了必须在一额外的c文件中定义其GUID的常量。

 

十一、COM的发展
      DCOM只针对exe形式的COM。DCOM应该需要DCOM Server Process Launcher（C:/WINDOWS/system32/svchost -k DcomLaunch）服务才能运行。
      COM+，即COM Service，或者说是COM + MTS，提供了一系列对COM的管理，COM+主要提供了如下服务：上下文，事务处理、补偿资源管理器、排队组件、对象缓冲、事件处理、即时激活、基于角色的安全性、共享属性等待。
      对于dll形式的COM如果也想加入COM+的话，需要dllhost.exe作为宿主进程。不幸的是dllhost.exe这个名称曾被病毒利用过。
      C:/WINDOWS/system32/Com/comexp.msc实现了对COM+和DCOM的可视化管理。COM+对应的配置文件是C:/WINDOWS/Registration下的文件，被称为RegDB；DCOM对应的配置存在与注册表中HKEY_CLASSES_ROOT/AppID。二者信息合起来被叫做COM+目录。看来微软并不把任何信息都注册到注册表里了，据微软自己讲RegDB更加灵活。

 

十二、一些COM资料
      http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/aa139672.aspx MSDN的COM帮助。
      http://www.microsoft.com/china/MSDN/library/windev/COMponentdev/CDCOMplus4vb.mspx?mfr=true 面向 Microsoft Visual Basic 程序员的 COM+ 概述，这篇文章讲的不错。

 

十三、微软的霸道
      之所以说微软霸道，是因为本来微软加入了OMG组织，一起制定组件国际标准，但后来却摆脱了此组织，单独发展了COM，又不在Linux世界支持，搞的跨平台应用开发十分郁闷。

 

      COM是否完美？肯定还有很多不足之处，不过在现有技术的基础之上，它集合了众多优点，克服了传统软件的许多缺点，再加上微软的霸道式的推广与应用，Windows世界中它一定会在一定历史阶段长期存在下去。