COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

$ p( x& w. T6 B3 v2 z9 B8 _9 z

主题词： COM ActiveX C++ Builder

# [% d, y* q: w7 ^5 \$ K& s

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：

$ n& d( I+ o) ^) N0 D/ ?; L

◆COM是二进制编程规范，可以编写被多种语言使用的代码。

. ?3 J7 B8 `: ]5 r

◆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。

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。

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。

2 F- s0 b% R Y. A" d, _8 u

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

! e( f: N, m" ^( p* f/ [& J/ `; E

2.建立COM服务程序

% {, Y' c, t {1 T/ [' ]) M

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。

5 j/ W8 `" U5 v$ R; k

C++ Builder建立COM服务程序的方法如下：

" _" O2 s+ [, J" a, q, @6 r$ F/ F

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：

; G5 v7 v Y6 T

PCOMServer.bpr：工程的项目文件；

' {6 M# U3 K ^8 P4 l" j

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。

4 C( ^$ l. q: W6 Q* ^) a* D

◆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。

- h8 h/ p! b0 i0 c) Q

2.2建立COM接口对象

1 m! g8 Z6 F. J3 r4 W( h

. X7 ~1 s) x4 F

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

1 L8 X3 N- O/ B1 V) ~

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。

◆单击编辑器顶部的Method按钮；

( |1 V) T5 ^: R( H) X

◆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；

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

5 D" |& d4 M! K9 D! B

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

' p5 x+ S# h9 ^" G" p$ @- H

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

[id(0x00000001)]

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

$ ^9 N8 {+ Y. ]2 m# {% 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；

* W! D* U# }$ J' a6 W; ?

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

2.4 实现COM接口中的方法

. Q; v2 w% |' G( J' v& N

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;

7 H& E' G' S: t5 P9 T6 d

return S_OK;

}

) x/ G! p! ]5 l

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

+ B, K0 s0 Q/ F2 ?! X- m

◆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。

3 n1 j& e* V: t# T5 y" W9 J

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}

/ L$ q7 Y, P. p( H$ }- w) e2 `/ D

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：

Q4 g. \1 y/ }2 Q" t5 L

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}。

" a5 f. {+ u7 V* f3 J( ?

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

. J0 B/ c( ^) L; [' `5 {2 I

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。

4 g7 E, z% T* E6 I# E5 {2 J% N( X

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 q' i5 b) m& R7 ]* F4 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

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

// Helpfile:

" }5 a4 k8 d S' F5 h: s! u

// DepndLst:

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

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

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

7 i* g) O( R) ^. q) \' W

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

#define __PCOMServer_TLB_h__

#pragma option push -b -w-inl

( W( b- H* f: n4 v

#include <vcl/utilcls.h>

7 D* b2 D! ]9 N+ N. a, t

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

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

0 Y' V! U1 C& s0 }( E# r* V

#endif

#include <olectl.h>

1 q6 c' R3 S- G

#include <ocidl.h>

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

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

3 h; H2 H6 Z. Q |3 l

#include <atl/atlmod.h>

#endif

#endif

- {4 G, O9 I3 [( B. W5 D( {

, v; T( Z3 Z) _* B

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

( |' }& q" k1 c1 T1 Q7 c% i

using namespace Stdvcl;

: n' b( D) W% x* m- A

namespace Pcomserver_tlb

{

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

: m; B( d" M/ t/ @/ y

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

0 R5 A& m) d/ Y3 B6 A" ~3 o

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

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

2 u+ ]2 b/ s4 S3 E0 t

typedef IMyCOM MyCOM;

6 [) Y2 _1 k4 z& D

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

8 {. [- W$ X) L2 l7 i( [2 |

interface IMyCOM : public IDispatch

% o- d2 w! w& U9 b

{

V" X* L e1 Z! \

public:

t7 A; g5 F& A) r5 D! h |9 U

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

: O. f: q0 h1 f2 |7 y8 _

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

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

{

int ret;

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

" T1 @, }- c. V q

return ret;

3 R3 M) L9 G7 m- ~ y

}

) p$ I! U3 B- n/ j

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

};

! V( V* V/ ]4 s- E

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

) S' ~- L5 I3 o8 `- a2 g

template <class T /* IMyCOM */ >

J, }, y$ c0 g$ `- |! q; K

+ ?, B! ^2 D1 N

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

{

% @, x+ q: w2 O, T0 y

public:

3 v6 G( r! a& ~) z

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;}

, r$ e+ E* p$ B

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

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

0 @4 c# j, r4 H, a, A4 @# n2 v

};

) [4 D% \; D( I6 W3 }, G

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

0 s4 C% d+ k& H; \) a

0 B! W. Z: ~, `5 [7 m1 k

template<class T>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

{

public:

IMyCOMDispT(){}

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

{

- I4 S% |7 @7 i: Z

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

' f8 s# Q7 s, A/ ]5 t

}

) B+ K- o( r6 \2 b, G

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

{

. u+ h; b. J O

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

* u9 r4 x1 I/ v

return *this;

}

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

{

' C7 \7 X+ ? x$ p0 I5 a, A

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

}

4 s3 {/ x" Q0 j9 Q

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

{

( Q# @ _0 Q( a

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

}

7 }: N' @0 m. ^; f7 t

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

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

5 A) \ ?) B+ j% ?9 y8 p$ U

};

! m* g- @+ ?5 E+ s) z9 [

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

9 t/ S% ?# b1 H. p- |

3 ~7 w7 Q& e) }+ a T7 [0 A' Y/ D

template <class T> HRESULT __fastcall

, I. s& C' k6 j) P0 @

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

{

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

2 G1 X+ G0 a5 g' ] t; J) G+ z

}

template <class T> int __fastcall

$ T# j( B# N$ P

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

" |; G6 D* |; f. m6 t7 U

{

: r' {# K/ y' G& r& x) ~9 U. J

int ret;

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

; c* r; s5 f& v1 Y

return ret;

}

template <class T> HRESULT __fastcall

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

@" Q6 Q E7 o c

{

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

TAutoArgs<2> _args;

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

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

( b+ e i0 r; r3 \( G( g4 H

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

}

D8 I: ^1 \7 ?1 e# o

template <class T> int __fastcall

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

{

% c& V- b/ F6 m: D0 p- y8 p

int ret;

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

return ret;

}

7 z, z4 } G. |+ \1 o" d

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

# c* K% Z, ?5 e6 q+ U. B8 V' K0 d

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

- Q# L5 c2 D: `6 m

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

2 E5 }/ S: C7 V, c* }# K+ S& o

#endif

#pragma option pop

0 h: J# @' B4 j8 v# b

#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

7 }' e+ E4 R: Q. V: }# t) ~3 u6 W

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

A. Z [; m* H: R2 B7 A

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

class CoMyCOM： public CoClassCreator

: r& o0 L# R- I) a

◆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。

; |! M8 K' l& S; ^2 w& ^

◆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。

! ?0 q8 U' {- F+ C

◆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。

! o* i9 @) @( r: H+ C: [: B

◆智能接口的VTable调用方法如下：

int x=6,y=6;

7 Q, h) X V' i

TCOMIMyCOM O;

5 K7 ~% e1 h% @; f9 W

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

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

9 w+ F% o Y& Q

◆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

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

4.小结

5 G) T! n" d# g5 z0 i

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。