COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

主题词： COM ActiveX C++ Builder

6 o e' |! v4 |5 ^1 l0 Q. C

1.COM技术概述

1 d! A1 p; ]4 m+ @' ^ r% j

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：

◆COM是二进制编程规范，可以编写被多种语言使用的代码。

◆用于创建ActiveX控件。

3 L' [& U+ Z5 }% w8 \) c

◆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。

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。

- @* c1 R/ L! i3 x; ^8 g9 r, o

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。

" s& S9 r. c: e

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

2.建立COM服务程序

. h# c2 v M1 h' ?0 H

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。

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。

3 y% d5 o7 \2 I

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

5 m- @9 @. e$ t5 @! C8 p: _, o

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；

v8 }0 L O o; { {

◆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：

PCOMServer.bpr：工程的项目文件；

0 _6 t/ _) r8 ?8 q

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。

◆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。

& k' U! Y9 A, O/ x6 ~

2.2建立COM接口对象

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。

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

( Z, }" H5 d. k5 n/ f4 Y

# v2 f7 N" [& v& }3 o9 e; q7 f

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。

" `" j$ X$ E) f; @/ [

◆单击编辑器顶部的Method按钮；

0 Q3 K( r4 U: m$ `/ _* u

◆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；

: f. D* i0 K. g3 Z

◆在Parameters页面中，单击Add按钮编辑方法中的参数；

* D0 z* d" S/ _0 D

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 E6 P) B6 ~0 A. t( t, l/ [

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

[id(0x00000001)]

, ]5 q4 c1 h+ V$ N2 N' ?0 a

3 b* C {6 ~. |' W# c

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

◆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：

& L5 s1 @! I# s9 d$ }: O) x# \

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；

3 _6 v4 W: `; X0 f5 g- Q" K

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；

2 p x$ T" {; s2 q

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

2.4 实现COM接口中的方法

- V$ C5 f0 E* E" A* j* Z/ B2 L

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：

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

{

*ret=x+y;

return S_OK;

; A: w, h5 I, Z; `4 p; p3 b% @2 K

}

1 Y% T& n N4 ~8 I# V2 x' j

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

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

◆打开类型库编辑器，单击Register按钮完成对COM对象的注册。

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:

- X+ F7 X1 C6 ^+ ^. }( k

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

k+ b& v5 t# i

注意:不同的机器生成的描述符不同.

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：

InprocServer32：存储PCOMServer.DLL的路径目录；

ProgID：存储COM对象的注册名：PCOMServer.MyCOM；

4 W; b! d K$ F& P

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

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。

3.建立COM客户程序

8 X7 A& V3 z& b/ m% E/ ?! P! }) j3 `

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。

' j8 U' t# _' p4 }9 a- L, M- S

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：

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

+ H8 j8 d+ ^% O& q# L8 [

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

// Helpfile:

// DepndLst:

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

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

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

$ l! ?+ }: ^/ Y* r+ S

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

# ?) i, `) i& s

#define __PCOMServer_TLB_h__

. c8 Z! F! |. o* i( N* `

#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"

" t/ ?9 K: L& H G! M

#endif

#include <olectl.h>

; e8 G1 {& C' U7 L

#include <ocidl.h>

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

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

+ i. ~: B% F# ~( _# z1 m

#include <atl/atlmod.h>

5 o4 R9 M/ C N4 j$ n& a

#endif

0 J1 I# B- B9 G& \' J

#endif

6 S2 N# ^/ j* j3 o! ?& [

- d4 h: X1 f+ H9 n0 Z

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

0 V+ Q' D/ ^! I' d

using namespace Stdvcl;

8 P+ |/ K1 L- E6 Y9 [, |

/ P7 a5 N( p& S% X; {. L3 f

namespace Pcomserver_tlb

{

1 c( Y' b3 E% Z. P4 I% Q

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

) C& o* I% Y p3 `+ I

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

8 ~& S6 n( {/ N

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

4 W: v: P4 ^1 U+ y! N% k' Q

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

& W$ [8 J; t8 y$ d: b

typedef IMyCOM MyCOM;

- |. Z/ ^1 U. y, {! h

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

# ~+ d( t. L7 N4 c3 ], |

interface IMyCOM : public IDispatch

; C! {3 G6 g: w7 ?

{

public:

1 I$ d# E. v$ `

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]*/)

{

int ret;

$ \8 v# u3 }, _9 Y4 s4 p

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

return ret;

) r# F6 d* o, T

}

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

3 t. S7 \# S, z

};

4 S7 y" S, f; T4 m: W0 w' P. c

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

template <class T /* IMyCOM */ >

0 Y, s$ g# f: r

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

% b3 H, P4 W/ q, g) k/ w

{

7 O' I; j! p+ s

public:

TCOMIMyCOMT() {}

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

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

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

9 b; C. |& C- e$ N9 @0 a

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

/ J9 k' S! W b! C

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

$ Y7 P6 D s( l% i1 ]$ p

};

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

7 v5 \4 ?3 ~3 |+ S) b! D

- t1 {% E$ l) X

template<class T>

# Y! n8 N" S1 r! \% Y: I

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

{

public:

* {% G" c1 {7 S& F/ m3 E; ^

IMyCOMDispT(){}

( p7 p0 Q0 Z! q5 M/ A+ B

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

% i `2 O8 s8 P8 k1 D4 j

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

{

( o3 G5 |" _4 U

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

( c- K8 v3 ^8 R. U( n) B1 g

return *this;

}

8 d6 s. q2 x f8 q# X% {

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

7 W* b: I& J/ }1 H

{

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

! g4 |8 I7 p/ z% J2 N0 A+ \

}

- l5 T; D# s2 P+ S, \1 c4 t; T z

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

{

! P0 j# k3 E, s, H% }% I' w

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

5 u& Q' l; p! ]1 ^

}

h: w. v' ^" Q- n" j; x& u/ Q

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

. n3 ?8 P4 o# Y7 _) H

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

};

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

2 x6 z, V: _7 j# W& e

template <class T> HRESULT __fastcall

+ \: P, P8 W# w; i4 t$ o0 Q

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

" I( f* U4 E1 h+ {

{

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

! y" O' [2 m7 a Z

}

; _3 x2 M+ [) R4 F. A& Z( ^' |

0 [& [- B/ \; w1 J

template <class T> int __fastcall

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

5 j( ^& ~4 Q6 S( t+ u; `

{

int ret;

- e* N3 L# q( h, s

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

return ret;

" V- u) A% P5 P

}

: H) _- T+ c% M0 w1 r

template <class T> HRESULT __fastcall

# G8 D y% a- @: G+ k

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

: y6 P' |1 s" l$ [9 c

{

* J' R8 v7 ~+ g. Y1 P+ N0 j

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

TAutoArgs<2> _args;

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

( @# x2 K. q; j: e- a: B

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

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

}

/ C* P0 o. e$ t

. @8 ?5 ~' G+ I8 B1 j1 _5 V

template <class T> int __fastcall

6 t' F: G6 j$ g4 E; u! c0 m

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

{

/ ]3 G u; o A" m* l0 ^' B

int ret;

) C X1 _3 b6 X* n; E# e8 d+ r

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

" v6 R) A6 U0 T) l2 E1 c

return ret;

}

7 z: l- g% z8 k( v+ k- M4 k7 `: [

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

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

( C/ m. G" D5 L3 @! m0 x% r

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

#endif

6 r2 V( I! R' q' i$ E+ h/ j( g6 r

#pragma option pop

0 C0 ^2 v; ^# G

#endif // __PCOMServer_TLB_h__

$ q% k# T0 E' y

下面是文件中说明的主要对象及其定义：

+ U* r' `, `! M, T

interface IMyCOM : public IDispatch

+ a/ Z% d" X$ I

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

class CoMyCOM： public CoClassCreator

% A+ A- j4 \. m" J5 S7 k2 B; H) X

◆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。

; N, K+ P- G' n& T: g

◆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。

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

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。

◆智能接口的VTable调用方法如下：

9 A! R: v z5 j: O: m. Q: ~0 [

int x=6,y=6;

; f9 H$ d* ]" P! S- k

TCOMIMyCOM O;

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

, W4 S' U; N! K9 _) ~* a

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

+ B$ G( }9 X }

◆DISP接口的调用方法如下：

# h* _9 ^2 {6 F6 v" G+ O! |

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

& |4 l& C' L, ?$ J

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

' {0 |) }( P/ M% i

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

4.小结

6 a1 l" P3 P+ l7 t2 j* q; _

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。

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。

% X" W% L$ r) A+ |* a4 W/ s