COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

# `2 X5 ^& x$ T( }+ B$ ~

主题词： COM ActiveX C++ Builder

7 q: j/ r( j( m b6 P

1.COM技术概述

COM表示Component Object Model(组件对象模型)，它是Microsoft大力推广的软件开发技术。采用COM规范开发的应用软件具有强大的功能，主要有如下几点：

+ C+ j. e" r% k7 X5 A# v

◆COM是二进制编程规范，可以编写被多种语言使用的代码。

9 x M: M6 O% a+ q0 G3 Y4 }: Z

◆用于创建ActiveX控件。

: f# v& t# X z# u% `

◆通过OLE Automation 控制其它的程序。

◆与其它机器上的对象或程序进行对话，构成分布式应用程序。

Microsoft推出Windows 98和Windows NT 5.0后，整个操作系统的核心都围绕着COM来建立。我们可以把Windows系统看作是一系列的COM接口，在需要是可以调用这些接口。如DirectX就是一系列的COM接口服务程序，通过它可以进行高性能的Windows图形程序设计。

3 N$ E+ }' H3 v! m

用COM技术开发的应用程序从理论上说是客户/服务器模式的程序。程序员可以使用一系列的COM服务程序来构造他们自己的应用程序，这些服务程序可以根据需要随时嵌入到主程序中。在分布式系统中，可以通过网络来访问这些服务程序。将来，操作系统和整个网络可能会被看作是一套以COM对象形式提供的服务集。一部分程序员负责建立这些服务，而另一部分程序员只负责如何调用它们。其目的是实现软件的即插即用。

开发COM应用程序是比较复杂的，通常需采用ActiveX模板库（ATL）来编程。在这里我们推荐采用C++ Builder来开发COM程序，Inprise（Borland）公司的面向对象技术一直处于世界领先水平，C++ Builder采用可视化方法，隐藏了ATL的实现细节，自动生成COM接口所需的代码。

以下的程序举例采用C++ Builder 4.0 编制,在中文Windows98环境下运行。

0 \! E1 ~+ `9 r# p$ i e) U% w

2.建立COM服务程序

; c, |. x; S) Z

COM服务程序有三种形式，第一种是驻留在本地机器上以DLL形式提供，该服务程序被调用时，嵌入到调用程序的线程中运行；第二种是驻留在本地机器上以EXE形式提供，该服务程序被调用时将占用独立的线程运行；第三种驻留在远端机器上以EXE形式提供，服务程序通过网络被调用，它在远端机器上运行，结果通过网络返回调用者。

4 n+ D2 L* I' r$ e/ g: r

在此采用第一种形式建立COM服务程序，这也是最常用的形式，DirectX就是采用这种形式提供的。

! j( r) H7 f% ?% K' C

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

1 u9 L8 j& G0 V8 ]* o. o6 e: |

2.1创建支持COM接口对象的动态连接库文件：

◆打开File/New/ActiveX项目页，选择ActiveX Library；

◆选择Save All 将项目以PCOMServer文件名保存；此时C++ Builder 自动生成如下的文件：

; i7 v7 Q# _- c! b( I# ]4 e

PCOMServer.bpr：工程的项目文件；

PCOMServer.h,PCOMServer.cpp：支持COM对象的动态连接库源文件，其中有许多函数用于COM接口对象的自动装配，大家不用去编辑它们；

PCOMServer_ATL.h,PCOMServer_ATL.cpp：ATL形式的文件供C++ Builder编译器调用，大家也不要去编辑它们。

/ s- k' G% k) U% }% I' Y

◆打开Project/Options/Linker 属性页不选中Use dynamic RTL选项，打开Project/Options/Packages属性页不选中Builder with runtime packages选项，这两步操作可以使开发的COM动态连接库不依赖C++ Builder的VCL动态连接库，有利于独立发行，但在一般情况下还是建议选中这两项。

2.2建立COM接口对象

- S" N. J% ^6 M! J. Z

打开File/New/ActiveX属性页,选择Automation Object表示向服务程序中插入一个自动类型的COM对象，我们选择这种类型的COM对象是为了可以自动注册，并且自动支持可以被其他语言调用。此时出现如下的对话框，输入COM类的名字MyCOM即可，对话框中的其它选项用于规定COM对象的性质，可查看帮助信息。

9 V4 k }% }6 Q

2.3通过类型库编辑器编辑COM对象中相应接口对象的属性和方法

% L; X b( |; S& G a8 u

此时自动进入类型库编辑器，类型库用于存储COM对象的说明，是一个可以被多种语言调用的头文件包。在类型库中，可以定义COM对象的接口，定义接口对象的属性和方法等。类型库编辑器如下所示：

可以看出此时自动产生了MyCOM类的一个接口类IMyCOM，在COM应用软件中我们实际上是与接口对象打交道，下面通过类型库编辑器为IMyCOM接口定义方法和属性。

+ Q' ?% E; P! [7 D) G

◆单击编辑器顶部的Method按钮；

◆在Arributes页面的Name字段中输入方法的名称，本例中是AddInt用于整数加法；

◆在Parameters页面中，单击Add按钮编辑方法中的参数；

; Q# M* k& { V

x和y是输入的两个整数，ret用于返回运算的结果，必须定义为指针型

4 u, J/ I0 l" `8 l, t

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

+ S$ [+ G4 ^, `; b% q0 [

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

& Y7 }: p% M9 _+ J, l

[id(0x00000001)]

5 _+ `2 |# p5 h+ w+ Q- u7 z: P/ x

HRESULT _stdcall AddInt([in] int x, [in] int y, [out, retval] int * ret );

/ f: U; T: [( L% y! z/ B

◆单击Refresh按钮，此时可以关闭类型库编辑器。当需要为接口添加新的属性和方法时，可以通过View/Type Library重新打开编辑器。选择Save All用C++ Builder提供的缺省文件名保存类型库的相关文件如下：

PCOMServer.TLB: 类型库文件；

PCOMServer_TLB.cpp:包含COM接口和对象的说明，其主要目的是方便访问，在客户程序中需将本文件包含到客户程序的工程中；

PCOMServer_TLB.h: PCOMServer_TLB.cpp的头文件，通过#include引入到客户程序中。

MyCOMImpl.cpp: 该文件是我们需要编写程序代码的地方，实现类型库定义的接口对象的方法和属性；

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

: O- P6 y5 _% J1 d( v& T

2.4 实现COM接口中的方法

& m- Q) J# w, u5 C, c+ \

打开MyCOMImpl.cpp文件会发现我们在类型库编辑器中定义的方法，为该方法编写代码如下：

! V- g% o! R8 D1 Z2 d

STDMETHODIMP TMyCOMImpl::AddInt(int x, int y, int* ret)

{

*ret=x+y;

. X& ^+ b( `+ E! q( w. X! s/ C

return S_OK;

}

& x+ X. N/ p7 q, y1 H6 e

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

◆选择Project/Builder PCOMServer 生成PCOMServer.DLL文件。

! ^) v2 r/ a3 I2 I. {

◆打开类型库编辑器，单击Register按钮完成对COM对象的注册。

9 `3 ^. z& a6 M+ }2 J2 e* |

通过Windows任务栏中的Run菜单运行REGEDIT程序，在Windows注册表的HKEY_CLASSES_ROOT键下查找到PCOMServer.MyCOM子键,PCOMServer为DLL文件的名字,MyCOM为COM对象的名字,在下面可以看到该COM对象的全局唯一描述符CLSID如下:

{59834F03-49F1-11D3-B85B-00E09804A418}

2 `) b8 ~6 o& l* k* m5 J3 ]) X

注意:不同的机器生成的描述符不同.

% s9 m* P+ X X2 H6 U/ a

在HKEY_CLASSES_ROOT键下查找到CLSID子键，在它下面找{59834F03-49F1-11D3-B85B-00E09804A418}子键，下面有如下的条目：

' Y; }& j) J9 W, ~3 R* x ]

InprocServer32：存储PCOMServer.DLL的路径目录；

. D( u0 x" ?- ?/ F. \4 h+ I' ~

ProgID：存储COM对象的注册名：PCOMServer.MyCOM；

Typelib：存储COM对象的CLSID值{59834F03-49F1-11D3-B85B-00E09804A418}。

: F! P i. w P) i# K9 g, v

COM对象就是通过在注册表中的纪录实现DLL与客户程序的自动连接。

# j/ {3 q- r: G/ s/ d

3.建立COM客户程序

客户程序将访问PCOMServer.DLL服务程序中的MyCOM对象，这些对象的说明保存在前面所述的TLB文件中。我们可以直接将PCOMServer_TLB.cpp加入到客户程序的项目文件中，并在客户程序中引用PCOMServer_TLB.h文件；也可以通过Project/Import Type Library引用PCOMServer_TLB.TLB文件，重新生成.cpp和.h文件,自动完成上述过程。

客户程序的编程重点是实现对服务程序中COM对象的方法的调用，调用的方法有多种，都是通过所谓的代理接口来完成的，这些代理接口在PCOMServer_TLB.h中有详细的定义，从这些定义中可以看出这些代理接口调用对象方法的过程。

PCOMServer_TLB.h文件很重要，包含了调用MyCOM对象的各种接口信息，该文件主要内容如下：

2 d% a# j; x- h, t8 k1 K- U

// Type Lib: D:\CAI\com\PCOMServer.tlb

/ J3 O7 ?2 E8 `9 b2 L0 Q

// IID\LCID: {5BD378E5-4B57-11D3-B85B-00E09804A418}\0

// Helpfile:

// DepndLst:

9 f" q# U, A. M9 n9 a% j

// (1) v2.0 stdole, (C:\WINDOWS\SYSTEM\STDOLE2.TLB)

9 H! g& Z$ U7 g- r

// (2) v4.0 StdVCL, (C:\WINDOWS\SYSTEM\STDVCL40.DLL)

2 C7 N' o' _' D7 | m% n

// ************************************************************************

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

#define __PCOMServer_TLB_h__

& _; h8 R: ^5 N( G2 n0 T

#pragma option push -b -w-inl

#include <vcl/utilcls.h>

#if !defined(__UTILCLS_H_VERSION) || (__UTILCLS_H_VERSION < 0x0101)

#error "This file requires an newer version of the header file UTILCLS.H"

$ K$ p2 J+ Q2 c+ C5 T: t r

#endif

$ Y5 t1 d9 d9 ^. K

#include <olectl.h>

- N6 Y1 C. N7 O7 T6 ^

#include <ocidl.h>

#if defined(USING_ATLVCL) || defined(USING_ATL)

/ M1 l9 L9 `9 |% r& N

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

#include <atl/atlmod.h>

#endif

#endif

" `3 y/ S3 E: ]& k; s

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

using namespace Stdvcl;

0 w6 {/ ^# |4 q: s

: w# P) A) m! _: S

namespace Pcomserver_tlb

5 F- k/ P0 S9 j5 @% G6 X

{

DEFINE_GUID(LIBID_PCOMServer, 0x5BD378E5, 0x4B57, 0x11D3, 0xB8, 0x5B, 0x00, 0xE0, 0x98, 0x04, 0xA4, 0x18);

8 a# j/ d: A. p8 c

DEFINE_GUID(IID_IMyCOM, 0x5BD378E6, 0x4B57, 0x11D3, 0xB8, 0x5B, 0x00, 0xE0, 0x98, 0x04, 0xA4, 0x18);

- F' o4 S2 e! q1 q/ _! H; N$ c" G; Z

DEFINE_GUID(CLSID_MyCOM, 0x5BD378E8, 0x4B57, 0x11D3, 0xB8, 0x5B, 0x00, 0xE0, 0x98, 0x04, 0xA4, 0x18);

interface DECLSPEC_UUID("{5BD378E6-4B57-11D3-B85B-00E09804A418}") IMyCOM;

typedef IMyCOM MyCOM;

: q* N; l/ p2 c# V0 r3 N: L

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

6 v% `7 V* c' t2 |( O1 d! [2 o; u

interface IMyCOM : public IDispatch

{

* c( N- K% N1 ?

public:

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/, int* ret/*[out,retval]*/) = 0; // [1]

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

int __fastcall AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/)

{

! Q# Q, Y8 V0 l( r) H2 b

int ret;

OLECHECK(this->AddInt(x, y, &ret));

" v7 p9 m$ u( j3 j

return ret;

}

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

};

) [1 t5 X' M; T- J% T4 ^4 C

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

6 h7 m/ ^1 o' E- O" j: K+ k

template <class T /* IMyCOM */ >

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>, public TComInterfaceBase<IUnknown>

{

public:

0 X1 `9 x* \: e

TCOMIMyCOMT() {}

' @: J0 B0 z! ~# l% @& y

TCOMIMyCOMT(IMyCOM *intf, bool addRef = false) : TComInterface<IMyCOM>(intf, addRef) {}

4 m5 R4 f7 s6 h3 I% I6 I

TCOMIMyCOMT(const TCOMIMyCOMT& src) : TComInterface<IMyCOM>(src) {}

6 \/ t0 a) d! W, i ~

TCOMIMyCOMT& operator=(const TCOMIMyCOMT& src) { Bind(src, true); return *this;}

HRESULT __fastcall AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/, int* ret/*[out,retval]*/);

int __fastcall AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/);

};

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

( ]" p9 a3 G' {2 f7 @

template<class T>

% k8 b. [4 z7 A' j7 s1 _: [! [% c

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

{

public:

IMyCOMDispT(){}

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

2 Y" F/ C/ P/ [ v- {: D. }: S

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

; G# D) y: h9 P

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

4 E+ L, h% g2 B" H1 b

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

8 N! c# K' z7 x

return *this;

}

0 u: z9 ]' ~$ R# v$ ?

HRESULT BindDefault(/*Binds to new instance of CoClass MyCOM*/)

{

2 [- F% e/ ^0 G* C9 a

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

}

6 `3 _1 [) G4 _) I

HRESULT BindRunning(/*Binds to a running instance of CoClass MyCOM*/)

{

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

/ t: y$ E k+ ^* U) a

}

HRESULT __fastcall AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/, int* ret/*[out,retval]*/);

( p; i+ y: [0 p7 U$ C* x: m

int __fastcall AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/);

- r/ r/ r m2 ^6 m% G( w

};

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

- m/ d7 ]0 w3 k. u" O: T

/ e2 N6 F/ _+ W( S

template <class T> HRESULT __fastcall

TCOMIMyCOMT<T>::AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/, int* ret/*[out,retval]*/)

{

return (*this)->AddInt(x, y, ret);

}

* I9 u8 }( x9 A R( O

template <class T> int __fastcall

; o4 J! q" V+ J& ?; X, G8 \3 B

TCOMIMyCOMT<T>::AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/)

) l8 d: } m' q0 E, k

{

int ret;

OLECHECK(this->AddInt(x, y, &ret));

* [5 m! \' ]8 A/ W1 d- H; X9 d

return ret;

}

template <class T> HRESULT __fastcall

( b& L" r6 Q# A5 P6 O. {

IMyCOMDispT<T>::AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/, int* ret/*[out,retval]*/)

{

static _TDispID _dispid(*this, OLETEXT("AddInt"), DISPID(1));

# V" p& S' ]5 ]6 @

TAutoArgs<2> _args;

_args[1] = x /*[VT_INT:0]*/;

_args[2] = y /*[VT_INT:0]*/;

return OutRetValSetterPtr(ret /*[VT_INT:1]*/, _args, OleFunction(_dispid, _args));

8 T9 K. _1 A; K( j& l

}

) p: \+ H# ?' _: A4 K( z

$ d6 O* ?/ G; Q& Z6 e

template <class T> int __fastcall

IMyCOMDispT<T>::AddInt(int x/*[in]*/, int y/*[in]*/)

{

. G+ ^6 ?; s- ]+ }* w! G; \2 m

int ret;

this->AddInt(x, y, &ret);

5 Z4 R# v- v2 F# K$ t. h0 y m

return ret;

3 p P3 v# w. ~3 a

}

9 @- |/ \: r9 c# H& [4 o

typedef TCoClassCreatorT<TCOMIMyCOM, IMyCOM, &CLSID_MyCOM, &IID_IMyCOM> CoMyCOM;

. U+ a: D1 r! b- n8 \6 a2 {

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

% B( _6 O% {# e) C8 |

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

. W+ L5 ~, x8 o4 ^' K6 ?

using namespace Pcomserver_tlb;

0 r' X% ]& {) r8 }/ Q) M B

#endif

#pragma option pop

#endif // __PCOMServer_TLB_h__

下面是文件中说明的主要对象及其定义：

interface IMyCOM : public IDispatch

; n: Y% v. T, o- a! V5 N5 m+ Z

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

. ~4 k% Z2 A) g$ Q" F' \" H

class CoMyCOM： public CoClassCreator

0 q* }$ `: W' l; L" Z' `

◆IMyCOM：通过IDispatch接口来调用对象的方法，该接口可以使对象被不支持虚拟函数表(VTable)的语言(如Visual Basic)说调用。这是一种很慢很苯的接口调用方式。

◆TCOMIMyCOMT：通过所谓的智能接口来调用对象的方法，既可以实现IDispatch调用，也可以采用VTable进行调用，从而实现最快的调用速度。

) {/ y1 _' {4 \# z$ x8 j7 `* P

◆IMyCOMDispT：通过disp接口来调用对象的方法，可以提高Idispatch接口的访问速度，但还是比不上VTable接口。

0 @2 T5 S! c. A: C& F" s

◆CoMyCOM：通过使用CoClassCreator可以自动产生TCOMIMyCOM代理的实例。

' Y6 w" l4 z8 f0 a& `

下面介绍一下实现智能接口和Disp接口调用的客户程序。这个客户程序很简单，有两个按钮分别完成两种接口调用的方法，一个编辑框显示结果。

7 G- \$ i4 D9 ?6 G

◆智能接口的VTable调用方法如下：

int x=6,y=6;

2 S1 p9 x N5 U9 u& s7 E) K* x) S) X

TCOMIMyCOM O;

& d( q; T8 p( d4 T# w+ i, H" @

O=CoMyCOM::Create(); //通过CoClassCreator完成初始化

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

& C: \" `: I3 K

Edit1->Text=IntToStr(y);

◆DISP接口的调用方法如下：

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

b# q; i6 X c

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

5 W3 N( r$ c0 V$ ~1 c% O& j

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

# V. A, v6 e7 z

4.小结

上面的程序举例是很简单的，但却详细说明了COM应用软件的开发过程。COM技术不是一个编程语言，而是一种编程规范和方法。采用COM技术可以开发功能强大的软件，有利于分布式应用技术的实现，有利于多人合作开发，也可以帮助我们理解Windows系统本身。COM的接口技术是比较复杂的，想进一步了解COM技术可参阅清华大学出版社的《COM技术内幕》一书。

: X# C: z: w7 H3 s0 c

C++ Builder是开发COM应用软件的好工具，它隐含了COM实现的细节，我们只需与它打交道就可以开发完善和强大的COM应用程序。希望有更多的人转到COM应用软件的开发上来，COM技术是软件技术未来的发展方向，是实现软件工程中软件即插即用的有效途径。

0 e' x6 y, L9 O