COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

/ c( H, b6 [" c+ @$ j

主题词： COM ActiveX C++ Builder

6 H- Q& G O$ g& @3 Y

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：

% U3 M; u" ~/ J% I) A9 w

◆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。

: y9 c+ D8 ^; i# Z2 y9 y

◆通过OLE Automation 控制其它的程序。

; I: O* o8 a B

◆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。

5 ?) R7 n {- d9 m2 [! ?% U

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。

( C/ N' m; O' ~* W2 A

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 X5 j( O% O0 U( N, ?

2.建立COM服务程序

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。

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

2.1创建支持COM接口对象的动态连接库文件：

/ n& D: _, D+ e$ {0 @, }; x6 d

◆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；

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；

5 ?2 R5 t. i) w3 i9 p) N

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

9 @7 h" R& l& ]# p2 y9 f$ S1 T: p6 x

8 H5 h5 K8 g8 g- m4 v) E& B

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

$ H- C5 |* q+ t- D# Y

5 a/ U) R5 E8 v. f: A2 c

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：

7 y! p" H8 J3 y' O3 S5 O; @( A" m4 H0 w

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。

◆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；

+ C* ^ e) R5 E4 a

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

q) D4 n0 H' G6 Z6 F* R

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

1 r& @/ f$ F- x) k/ Q' u

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

[id(0x00000001)]

# t$ ~& o ~( s5 K7 {

: @- d2 d: U( l' \: _0 H

8 p8 W: h i3 T

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：

5 f2 C: X9 F, N: L5 o' ], a

PCOMServer.TLB: 类型库文件；

0 @, I3 S) L/ o8 _' p% G& f+ W' T

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；

) F9 u: F1 d) r6 \8 J

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；

/ b$ E7 u' C& u$ ?

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：

9 R z6 A& M/ M& \4 @

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

{

) X! T4 d0 f8 E/ b

*ret=x+y;

return S_OK;

B8 `3 l+ H ~0 ?7 e0 F

}

9 E. N! y* H1 L" T

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:

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

! X0 Y, o! X" v- Y B$ M' _

注意:不同的机器生成的描述符不同.

4 _4 G, C5 n4 x/ q- Z) c

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 Z" p( L5 D7 A0 P y

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 M) v) m/ M! t9 `$ a

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。

4 J$ P3 Y5 ~' Y, s$ j0 w

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

( k& q! H8 [# F' t4 z& K5 j: L4 N

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

// Helpfile:

// DepndLst:

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

! }' ~- [5 P) p0 d

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

7 Z$ A' S0 u; n; M, N

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

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

: {- J8 C3 M# I$ C! b) p# P8 h

#define __PCOMServer_TLB_h__

" H4 \) |0 H, i6 X: U4 O

#pragma option push -b -w-inl

3 ]3 v% D0 J. X

#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"

#endif

#include <olectl.h>

#include <ocidl.h>

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

' f4 _, W0 R$ K# b6 M! @" j

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

2 M( [, c% Y4 J+ G! ^* W+ v0 b; c% ^

#include <atl/atlmod.h>

#endif

' L' A- u/ F: L+ q* [% W

#endif

0 l O# ~1 x+ X! e" v3 e: R

+ k! ~0 q0 a7 A- @! n' [ i# u6 q6 ]

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

2 A$ q: D* i) g5 ~7 Q

using namespace Stdvcl;

* A f; `6 ~( |' d) b U! Y

2 ~2 l) ? P" d% L, ^8 U! [

namespace Pcomserver_tlb

{

a- q4 Z" v8 s, K3 Y

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);

1 Z f/ ?3 [/ W) k, d& Y

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;

) n7 V) Q, m% m' C0 b0 Z) W- \

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

% x4 a8 y8 x/ g( B

interface IMyCOM : public IDispatch

& [) a% X+ H+ D3 r) V7 Q( y2 U

{

8 n! ]7 J2 L" `

public:

5 L% \9 f' C. q" Q7 n9 [1 z

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

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

$ X, W1 L& y8 w' B

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

& g8 f: v% ]2 F4 u/ l" G

{

int ret;

9 G1 r5 g$ O5 s& {

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

return ret;

. V2 {$ y0 I2 ^4 W2 Q

}

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

7 ~) r ?1 v1 [) e3 D$ d- h4 R* g

};

1 G1 O8 N+ d$ r0 m

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

template <class T /* IMyCOM */ >

( S4 q0 ?" Z. a7 @

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

{

public:

TCOMIMyCOMT() {}

+ ]5 b/ h" H. i/ w0 g& n8 P

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

6 m1 O( J( k' ` l4 F- G6 R

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

& j7 F- d) N/ C+ J0 |6 g: |

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

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

2 }. @" y8 g; s4 {8 i- o( ?1 F

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

) ^6 ^0 L/ g B( I0 ~

};

) \) t- U4 u" c1 B6 g' f' e

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

7 ^9 G, \9 c( m, N3 |0 w/ Z

template<class T>

* _' Q: Q% u& I3 ~& h; b' k

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

{

; t' l+ i9 _+ [& M, U `9 ?

public:

* ?4 H$ d- Z9 H) C, p

IMyCOMDispT(){}

* }( W6 S) S9 `. ^

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

{

* J( C* v! Z* }5 S: F

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

* {% z7 C3 r3 S

}

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

{

& y8 R; L# @6 Z. W% ^, c

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

% m0 [% s* N5 n$ J# ?

return *this;

}

% m" d' g" f3 y/ g! U: R! A

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

{

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

0 X0 B' Q' h$ a7 ^; g3 e. F

}

j ~& R8 A) s1 a! ?

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

{

* Y" Z" f6 p6 X+ M% X6 j

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

- i- a3 P \ c- f8 c0 C* S

}

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

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

3 i; }1 B$ m, K# u

};

& ?$ A5 W) i! O$ i" k1 |

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

template <class T> HRESULT __fastcall

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

{

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

# Q+ R9 @( D' x5 D

}

template <class T> int __fastcall

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

! S5 G; D+ y6 I' {* U+ V

{

: Z' R9 T9 ]. |' Y' x

int ret;

1 U( A) l9 O% i! q8 Q

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

W' `. _% \$ e9 m7 W+ I8 [+ Q7 b

return ret;

1 E# ~* K6 y. O. Z6 [0 ~

}

template <class T> HRESULT __fastcall

, |* ^% _ R2 F# z7 D

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

0 w% E" W' m1 \ ~6 M/ }0 j" P8 _

{

8 S/ H- o8 R0 g- Z

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

3 s' r# u! i/ T

TAutoArgs<2> _args;

8 F- q5 B |+ R: t! u

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

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

5 s( `- l+ N/ H3 t& @" w5 G

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

3 ^7 ]! }7 y" _0 R' c

}

7 |( K9 O" n: N$ S8 [+ K/ L

L+ X- ?" N9 m

template <class T> int __fastcall

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

{

' x! H3 j D6 |6 c4 M$ u

int ret;

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

' L* a& C2 ^' C4 k! s

return ret;

$ L1 ]! T% ]" m& T0 y

}

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

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

; n3 e/ u/ W3 A1 J# z9 x, E- Z

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

#endif

#pragma option pop

8 M7 W b/ R9 d! M

#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

K# d; D5 R/ Z

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

class CoMyCOM： public CoClassCreator

◆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。

' H4 n5 ~) J1 ]$ D) S# @

◆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。

8 s' A+ D" h5 Y

◆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。

/ B0 w" w) N( V& i$ \% m

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

2 E$ t) B* j( }7 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。

◆智能接口的VTable调用方法如下：

A* G' C) w ^" i+ b% f9 S0 i+ V

int x=6,y=6;

8 I, r/ B* q5 r4 [7 v2 i3 k0 P

TCOMIMyCOM O;

) b; \$ O% |) ^6 K0 Z' G

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

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

8 l2 E$ ?# }9 A8 X# T

Edit1->Text=IntToStr(y);

+ ~6 S. g& c; t R2 n

◆DISP接口的调用方法如下：

; I& y% j! q1 @$ W

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

; T) a% j4 P1 a, c/ |! P+ w& O

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

4 e) H0 F! t" i$ u8 P- [* H$ n

Edit1->Text=IntToStr(y);

) Z4 [3 ?7 H8 f d7 r1 S

4.小结

& t; I& j3 j# D& X/ c* S9 }' U; S

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。

* T: l. n+ y- T2 N i) n9 ~# Y

. O, N9 b# p8 A. n4 T/ ]7 t