COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

主题词： COM ActiveX C++ Builder

: @- o& I0 }) U4 B. o- i

1.COM技术概述

4 H7 W5 `. H7 A. K- z O9 I

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。

5 Z$ f; J+ e+ I( D4 K' @ g0 I

◆用于创建ActiveX控件。

◆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。

/ _ S% X# p" g' 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。

, W/ Z: i4 \: {

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。

: f7 s( N' [, [4 m) G

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。

1 h( D: E( H4 T S3 ^( @

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

' r5 _% Z: m! k

2.建立COM服务程序

0 ?7 O! C% @8 j2 ~' W

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。

6 ^: I) ?6 [5 Q: y: Y

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。

. X2 C2 s! D+ p& u* ], m2 {3 G

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

3 V9 y0 T8 W( y$ l8 v, t

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；

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；

: B& G! |7 a9 c- |% v5 E

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。

& Q0 b Y( E* G6 E& i# _# `& z6 @

2.2建立COM接口对象

; |& o8 K1 j2 a9 ^

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

! E9 m0 F0 l9 f

3 w, Z* O+ }! U/ T! i

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：

( c, a7 Q4 \& S4 m4 |

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。

( Q8 q. X e0 \ ~8 Y

◆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；

$ F7 m7 P/ v: D$ {7 I" U

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：

! h& ]# |& n2 s3 y5 b/ s

[id(0x00000001)]

7 R* q4 E6 h3 ^, p: s

# Q6 W$ Q+ e7 ?2 o

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：

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；

$ [/ Q; v! |9 O1 ?1 T

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

" |/ m& E9 Q9 w# j1 V. P6 f

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。

2.4 实现COM接口中的方法

' l4 J3 f! s; t) e$ B- `3 y

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：

' {% J" v# P; O4 R! j

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

) h; W% Q2 ^' P; |0 {8 _* X2 F' j

{

*ret=x+y;

return S_OK;

}

" E8 X( x" t( v: N5 l- ^

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

6 z: a. ~. p$ s/ e, _

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

' o# b( h2 h0 `8 p

◆打开类型库编辑器，单击Register按钮完成对COM对象的注册。

' [ K9 Q% h4 d8 n( }2 q D5 R5 [

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}

; {1 u) r, e" _! ~% `9 a

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：

$ q& N! X$ d2 F* S# K: w7 c

InprocServer32：存储PCOMServer.DLL的路径目录；

ProgID：存储COM对象的注册名：PCOMServer.MyCOM；

& ~% Z3 W2 x% {& X

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

- q2 L! j- o- }# Y/ C

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。

- y e( B* y) X2 q, a% J6 w

3.建立COM客户程序

2 I" S$ D' C+ o9 r4 {

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：

- f1 n* k) n# X7 p6 S5 Z

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

( D$ M, s0 H& d

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

' B5 x, \6 K# W+ E7 h) X$ t

// Helpfile:

5 q0 q0 \. O4 l0 K4 Y" x. {

// DepndLst:

, |) @) f. C3 c* K0 Q6 w) A1 O

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

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

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

4 p* d5 {3 ` O3 b0 v# T) a

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

#define __PCOMServer_TLB_h__

#pragma option push -b -w-inl

P. ^0 t. W! q5 V8 H

#include <vcl/utilcls.h>

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

: |/ b# Y7 [9 C" H0 r

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

#endif

- Q4 O- ]: A( @% r

" g9 z5 B+ I2 y6 _- N

#include <olectl.h>

#include <ocidl.h>

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

, u d* ~ B8 W6 {5 M

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

#include <atl/atlmod.h>

1 i* z' g d6 z

#endif

#endif

* @0 {; T3 W8 C

2 K% ^# j4 ^( x4 Q5 }: j0 n) ?6 p3 C0 ?" a

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

6 R" t* V. b# y7 b+ W; p

using namespace Stdvcl;

namespace Pcomserver_tlb

! i! z! W2 n. f6 @9 f

{

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;

9 C7 F- L: P1 |0 e

typedef IMyCOM MyCOM;

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

! ?! A1 H5 ]) o" M

interface IMyCOM : public IDispatch

; j' x! y, N' L# M1 ?# y

{

. a+ t& d/ j! n4 K# [# f7 ]" L( B+ r% ~

public:

" \ B- j6 C* V3 Z: q

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

" {7 m) K6 \% q7 m# T5 e

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

( n3 \3 s, _3 a. x/ D

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

/ H% i8 u( x" j0 A

{

int ret;

' j3 `- u- B4 z$ y9 F! X

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

2 M* b8 a- k0 \& L% p& V

return ret;

% [/ _+ g1 k6 l- }

}

{) m! c0 s* G" f5 m3 {* e

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

! m, e- ~% K/ c }5 m0 D

};

4 }6 p4 w1 k u3 f \0 ~* |+ k

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

template <class T /* IMyCOM */ >

* n, i+ M6 H- ^ I( y+ T' S

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

{

public:

TCOMIMyCOMT() {}

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

* u( W" z: {) h* d8 m

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

+ B4 y/ C! E) L3 p4 u

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

; r4 f1 ^& \, M# Q* z

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

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

5 Z% y/ J* k5 a# V1 ? G

};

+ x; E6 }8 |- d2 p D4 A3 Z+ S& R7 j

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

template<class T>

+ B$ f6 D1 Y/ } s3 ?- k* r3 W

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

: _9 A$ M4 G g

{

public:

! }! k; U' i1 t: Q

IMyCOMDispT(){}

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

{

. X) ^4 @- ]9 v" C1 t+ m5 O

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

$ H2 P4 T8 V' ], N/ t7 U( i

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

; e! s3 H0 i: c9 g1 G9 f' Q: l

{

H3 L* H$ E3 W$ Z1 e

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

+ s- _ [8 I3 @+ y8 b' k

return *this;

}

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

3 ?' z: n. ~) B5 ]1 K

{

* J) {* G4 W S; U

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

) P& b3 r- G: S% f! K

}

+ [3 w8 M* l! @2 d- x( ^: c/ n

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

{

. p1 k, G2 V' \9 i

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

; W& V R+ v# m, @( Y/ |! T

}

* l% X: C, R! `+ b. Q$ L

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

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

. X$ j |0 H) {) p0 E2 U4 a

};

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

template <class T> HRESULT __fastcall

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

' `$ o Y3 W& z! E' ]* j; }5 Z- z

{

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

}

template <class T> int __fastcall

+ v7 \% p j$ _' _

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

{

int ret;

2 |2 G. ~! p5 n$ j0 z8 F

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

" y+ W+ J; k& f" H4 ^, x, b: m

return ret;

" O9 A$ L' _# X1 s0 D: f) q

}

0 S; x# W% A% N; o4 ~

template <class T> HRESULT __fastcall

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

1 h. _' p( y: `7 T

{

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

u- W2 [+ f/ P% Z, y; y

TAutoArgs<2> _args;

' J/ k* X4 B/ \; `

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

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

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

' w/ g$ r; T8 @) s

}

, r0 Q& J+ Z- | J, t" p4 U( [+ a

template <class T> int __fastcall

$ A2 M4 L$ l0 M

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

{

0 l7 x; n7 i9 H* T l# O. J; P" b

int ret;

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

+ c4 `2 s3 N6 ?4 A$ _% C4 F

return ret;

}

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

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

% j, l$ j; g% Z F7 L

}; // namespace Pcomserver_tlb

9 J$ h3 O; h4 U

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

( i, a: j) G" s# l: }

using namespace Pcomserver_tlb;

#endif

#pragma option pop

#endif // __PCOMServer_TLB_h__

6 a* L- b5 b5 |! S7 [) ~

下面是文件中说明的主要对象及其定义：

interface IMyCOM : public IDispatch

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

! }) U5 c% E2 S; J& f

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。

◆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。

◆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。

5 E8 P* f. x) s4 Q

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：

0 J* h( ~8 V# p7 }2 U

int x=6,y=6;

TCOMIMyCOM O;

$ y7 m, {3 L- t

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

& a- C: ], f) d

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

& f1 \3 a" y* z& P

◆DISP接口的调用方法如下：

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

+ {: s% e" q' e: l# c( R l

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

* | {9 {- i& P' a

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。

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。

5 Q4 o ?( k9 y0 C