COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

主题词： COM ActiveX C++ Builder

% B6 ^' A @' y

1.COM技术概述

6 b" L( r7 v0 J' w, ^+ R

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：

/ m. u! o% k, a6 f9 Y7 Z

◆COM是二进制编程规范，可以编写被多种语言使用的代码。

* G, ^" \* p, a' q. q' U

◆用于创建ActiveX控件。

◆通过OLE Automation 控制其它的程序。

4 k9 Y, m9 i4 u( L' P: @$ L

◆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。

- Q' d/ s7 Y8 k' }9 f

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。

: }2 r2 n' t2 X x

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。

& E8 H% ?- _$ q/ z% T8 l

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' w7 T2 H+ l) u! P

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。

; U. t3 u- a# ?/ B$ B

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

" @5 L$ y) ~! n: \& q

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：

PCOMServer.bpr：工程的项目文件；

/ i1 u+ \3 c; {6 N& \$ v D

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。

2.2建立COM接口对象

& ]2 _" p6 W, T/ D( m% J ~

6 h# r% z/ J# R# D5 ^! I; }

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。

' O8 h, {3 `- D$ I1 A

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

% I8 \7 n; X; c- D: u7 O% u% F" \

: P" y/ @) g5 b! u% K, D/ m" A

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。

- q9 ~/ I( ^) W0 ^5 n

◆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；

7 k2 W1 N, k. I

◆在Parameters页面中，单击Add按钮编辑方法中的参数；

* {- \2 Q2 X" V* `" _8 l. i# R$ F

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

◆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)]

1 K: U" N- L! m5 i, O8 Y0 k; m( \

" i" p; f# d. x# c/ b9 m, F5 X( g+ D

) w7 K$ D* t; n6 K+ P

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

+ k" A$ L5 x+ n7 R( j, p2 t

◆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：

( ?* ?$ M/ f) u v

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；

- j8 {3 T0 c1 i& q3 U

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；

$ [& g0 R; i; e

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

2.4 实现COM接口中的方法

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)

0 f H' X! R( l

{

T' t T% b# q4 M

*ret=x+y;

return S_OK;

+ ~; O/ ]$ E, w" i0 D

}

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。

- O! q1 ?+ a* Z4 C) `1 d

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:

4 @# o- Q) \+ | n1 X3 e. [4 {

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

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；

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

. ?& ^5 } x( _. W

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。

$ P0 P9 G. ~$ W1 @# e. M+ ]

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。

; P3 M, h, I( C! Y J

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。

9 N1 }' d/ t6 a/ a

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：

$ N$ o; @! ]* V- [- F8 i9 B" @

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

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

// Helpfile:

" u# \$ ]0 C4 p7 B5 j

// DepndLst:

# b% n8 j. C) ~1 K

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

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

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

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

#define __PCOMServer_TLB_h__

#pragma option push -b -w-inl

# t1 s/ v5 S w1 c! a* m: _+ S

#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"

8 g D2 x! R8 e4 p Z6 g% Q) [) d

#endif

( \% n2 }/ l5 h/ e) l1 B

#include <olectl.h>

; Z! j* t# W+ }2 G" r$ {0 j

#include <ocidl.h>

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

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

#include <atl/atlmod.h>

#endif

. m) m2 ?/ B8 K) H

#endif

* K, |7 X8 Z. @ L; e: \" Y

# V P5 q* ]3 U& J' L

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

using namespace Stdvcl;

namespace Pcomserver_tlb

* K% k! C7 H3 f, o

{

' R" v* E9 S7 W) s! J7 [ Q# `

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

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

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;

7 ]6 B% f: [. d9 l/ z3 C

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

* ~8 k7 Z1 ~" T ~

interface IMyCOM : public IDispatch

e! X4 D% O7 ~' i" j3 A8 B9 R

{

; o R- b y- {+ z9 ?5 t

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]*/)

{

int ret;

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

return ret;

3 P9 ]; r5 v& x5 w [

}

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

};

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

0 M9 z, J8 c7 m* ?6 ^* g

template <class T /* IMyCOM */ >

% k) [5 D2 [4 L0 j0 `2 K9 T

7 O/ P$ c% |: h4 s. A

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

; i) u1 A R" ~' ~+ Q

{

public:

TCOMIMyCOMT() {}

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

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

5 q; I2 d3 |7 e6 h

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

/ d& R4 s1 [: ], x. A) ]

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

; A3 j: o5 {7 a" g* K) P% ~& M

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

! K1 |* t- K* S0 Y& p \

};

$ Q+ ?( s) s1 J* {

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

0 }& ^- M; w: ~1 A) H

" S4 t0 o4 {) A) R5 ^

template<class T>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

3 u& g% j& I* {- I" M

{

public:

IMyCOMDispT(){}

# G- A" p1 `9 h: G* N7 l

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

{

4 x, M* ]$ x9 V4 Q* A- ]

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

) x' J `: ~" y0 t% f2 m% o! A& x

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

return *this;

}

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

{

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

}

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

{

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

}

0 p1 g: o" [) ?5 d: p

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

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

};

7 S0 B# F7 Y4 r6 C( ^

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

" ]) M2 J: d' x+ K; x+ i5 z

7 b" }7 o( [ v c/ M" h

template <class T> HRESULT __fastcall

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

{

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

" U0 O; A$ G0 \8 |2 l9 z! x% ^" z

}

6 v. N0 |/ n6 l! A9 H0 M3 o; |

template <class T> int __fastcall

3 Y% ^( ?& A) [* |; R2 C. v

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

5 k/ a, ?+ q& s* n

{

int ret;

! a4 R# z5 K7 f. A5 D

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

return ret;

}

1 e( U3 }8 v9 _+ ^/ Z9 @, Y9 l2 e

template <class T> HRESULT __fastcall

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

{

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

- F: S/ _/ ? K% p0 r# ^) P

TAutoArgs<2> _args;

$ Q1 ?9 n7 G$ p, P# I$ r

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

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

. {8 y z( X! t3 c- D' E H* |

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

6 N$ \$ `/ }$ ?5 t

}

template <class T> int __fastcall

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

4 S. Q. \: \% h+ S

{

int ret;

: B: {+ D7 z' B. U

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

1 f3 C" v% Y0 j3 z

return ret;

( O! ~1 B, b' G$ \

}

" `5 x' \& I& L. V5 V7 N; V0 W) J

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

% t8 `& h5 R5 k- R4 e

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

}; // namespace Pcomserver_tlb

+ D f: q" B- S0 H7 h$ z6 {

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

#endif

#pragma option pop

+ b8 x6 Z! D' t- }* U, y( G- v7 d

#endif // __PCOMServer_TLB_h__

下面是文件中说明的主要对象及其定义：

9 g$ y" U1 N+ h0 _# |0 F* s' J

interface IMyCOM : public IDispatch

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

+ `* ]- c7 w; i2 @* F

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

8 C; m0 J) K) {6 @+ g8 T

class CoMyCOM： public CoClassCreator

' T4 B! Y! `7 n* [

◆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。

, P" G9 q2 f: ` ]: @) P3 Y

◆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。

6 l, A' N8 K% K: J7 O4 H

◆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。

* [% b8 g; Z2 _, h6 r

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。

4 P# W2 r6 N/ o

◆智能接口的VTable调用方法如下：

' Z. o3 C) \ W8 E! `9 ?

int x=6,y=6;

3 i! H: n: t) n3 g E# }

TCOMIMyCOM O;

4 J8 I ~9 x& T8 l- g9 K( {

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

8 c/ t# | R' N

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

- e% C5 d. |' |3 f7 R7 g3 v# M

Edit1->Text=IntToStr(y);

0 z: W) S! r' |7 }0 ?4 ~5 m" F

◆DISP接口的调用方法如下：

int x=6,y=6;

2 A! w' G3 m& y6 X; J1 a4 _

IMyCOMDisp app;

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

# F2 y& q- p' j* e/ m; }9 Z

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

) j3 j8 |4 H+ `6 Z n6 y

Edit1->Text=IntToStr(y);

, a* T, F, q, T/ g

4.小结

2 W- k1 }, k1 d2 j* V

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。

+ T5 D5 y; ?) r7 ?! |/ ?

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。

# j% r3 j& a" D9 e; ^