COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

1 T) j0 a( C# v; X. p# x

主题词： COM ActiveX C++ Builder

1.COM技术概述

2 T z; q Y+ 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：

- P6 ~) t w# H) L M* d3 P6 D' m$ M

◆COM是二进制编程规范，可以编写被多种语言使用的代码。

& u0 t2 R9 }& _5 } R! I$ e

◆用于创建ActiveX控件。

0 t. T9 D# Z1 E7 \: P

◆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。

W3 Q2 S9 f. T8 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。

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

- A+ I3 Q0 j7 o- |3 j/ e

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。

2 N: F$ y3 u- a, M" ^' R8 |" v

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 q: ^! c. D6 E% J& ]+ s/ [2 ^9 L, S

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；

3 \4 h* Q: C- m, z& @( \

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。

" s) C0 c7 D1 ^1 y( _

◆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。

9 B0 H" h, F. k+ G- C

2.2建立COM接口对象

% x, `( U7 X! C& c

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 r1 _+ M4 J

/ `' g7 O' z; a! }& I# `( 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。

# L2 k0 W6 D+ R

◆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 [4 ]& }2 b3 ^1 H, s

◆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

' w0 ]$ {/ {1 V9 a% J

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

5 K- X9 E0 W" x* \

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

2 j: f9 }# g+ u: R x3 P, P& t

[id(0x00000001)]

" g! e1 F5 _1 k& j# ^$ b! k

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：

$ l7 g) Y7 A8 h

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；

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

2.4 实现COM接口中的方法

+ \; K' o4 ^/ F2 m

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)

" L% I8 o2 l) Z. h6 L. w8 B9 d

{

*ret=x+y;

return S_OK;

/ E/ \# `5 w6 R! ]9 m

}

- `2 V$ N- v+ u3 }/ Z7 C8 z4 A; j

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

9 N- d; p- z" ]" u, V6 F4 f C

◆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:

/ Z) F$ R( Z1 U

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

注意:不同的机器生成的描述符不同.

* V5 G5 a1 B0 M- P" c8 j3 g5 i

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；

3 P6 z7 R A1 O/ q

ProgID：存储COM对象的注册名：PCOMServer.MyCOM；

+ W% K; X' Q, j U# W

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

# o2 L# d" F/ v+ {

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。

4 }) b. C, ^3 O* ], Y: S

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。

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。

% w$ g3 q3 S1 r6 I4 A0 Z

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：

' O6 E3 R* ^: d0 I4 n9 v G

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

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

^; i+ ?; ~. l- i

// Helpfile:

. e1 U# }! L- C; z

// DepndLst:

, k0 u t' E2 F* G- i( ]

// (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

& C6 \- E& O( i; m4 I7 ?6 Z

#include <vcl/utilcls.h>

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

9 I9 ]# f: Q+ _( C/ p

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

! D. X1 ~! _' P

#endif

+ v& Z2 T! p6 A

#include <olectl.h>

) t: e$ u! Y- Q: i$ A

#include <ocidl.h>

( h9 m+ ?4 @8 g4 Z

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

3 Y5 @$ k" @1 }# f

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

6 r# L5 z5 [1 {5 d

#include <atl/atlmod.h>

1 j4 l3 X, L, t- ]& k

#endif

#endif

. F* g3 e6 A8 ^$ @7 q, A0 F6 K

2 u1 Y/ Z0 [8 \8 n

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

using namespace Stdvcl;

namespace Pcomserver_tlb

% G4 `) k0 W( W E8 c

{

3 [! q% _% r, U# i; w, P

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

- O# d( S8 P& w" N% s) [) V" f

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

' W/ j3 K* N% U2 S$ P

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;

. ^) L* X! g2 ]/ q0 C

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

interface IMyCOM : public IDispatch

1 z3 Q' p _1 j9 u

{

public:

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

! H) A( T& C+ x

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

( P7 F3 y( d( q% f

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

{

R! n% w: S* |9 Z* v

int ret;

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

3 w& E4 f! h/ C. h

return ret;

}

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

( y) s6 a$ R" k7 ]& t+ v

};

! b- I, `: L6 W3 x X

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

template <class T /* IMyCOM */ >

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

{

6 {% F& v" x' E' c5 q$ x( e0 ^2 i; C

public:

4 \9 j+ Q- c# Z# z5 j

TCOMIMyCOMT() {}

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

+ I# C/ N, n. D" z5 r8 i8 n- F

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

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

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

* ^ Y! x1 s& `- ^. H7 {% d5 O$ }" A h8 U

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

};

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

3 X2 C! U9 _. `/ s2 d9 G; r) h

( o" E2 {3 z/ h' a2 _

template<class T>

' ^% q0 k" i( \: m' y

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

{

public:

1 h2 S' p# r+ H1 y r' `' B& m

IMyCOMDispT(){}

, |; s: |* e; Y, e

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

; r; o, @9 w! {( @( }

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

7 E9 Z7 `* b- v K

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

6 }" Q! x' u' w; L

{

j5 D. G& U: c1 _+ L* F0 h

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

? D7 P7 n3 _+ S" i5 q

return *this;

4 X$ n; C0 S! P8 A8 o

}

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

: }3 @. R0 o# i3 o/ ?0 c( v9 X! ]

{

0 ~- O' d+ ]3 `; S

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

1 y; |5 f% V+ W. W. E

}

% X+ W1 S" d2 O' w7 u3 `

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

7 e6 u' J0 f# h0 y m6 @

{

! a2 I& e, J4 h2 ]/ j, I

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

}

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

9 i; ^2 @5 I$ g3 R3 m

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

2 O, V3 R5 j, x! f

};

3 c) _2 ]% R% M( r! J9 J0 [

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

template <class T> HRESULT __fastcall

4 J6 e7 d& p; y% n9 u6 k k

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

{

' ]6 _, I7 ?( `! x

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

6 N9 [3 ~. p, n% Y2 S% J r( }5 F

}

6 b1 v p, R# K3 r& @+ M

3 s: l- K }( y }2 h" ^, z

template <class T> int __fastcall

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

6 X$ I( @" J% J, u# i4 d2 Y) z

{

4 W) n' Z. i6 B) h

int ret;

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

return ret;

; [6 U' v6 D8 ^% z& Z# }

}

- V+ ^2 K4 ?3 z! S2 m

template <class T> HRESULT __fastcall

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

$ K- Z) \ `4 t N/ B

{

3 ?4 x1 Y v6 p3 n- p, N

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

TAutoArgs<2> _args;

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

, k* h. q; U# }! o+ d. N( `8 S( {

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

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

}

' L/ k% A( R7 P: [: G! q2 P4 R& |

template <class T> int __fastcall

- ~7 o0 e; f$ V" |% `) A

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

{

int ret;

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

return ret;

}

$ d% C" l. I' D z% A& @

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

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

" d+ N; V$ E- R1 c! }) e

#endif

#pragma option pop

#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

4 W5 v+ d6 B* H/ K7 n! w

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

' g' C9 F" S( p+ Y. g0 P

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。

n+ w w; g/ b1 ~+ m1 @& ^

◆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。

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 a( H' X# q1 t1 o0 b( M

◆智能接口的VTable调用方法如下：

int x=6,y=6;

/ R2 g0 c9 r9 ^; A

TCOMIMyCOM O;

! `- C c5 B4 R3 C/ Q

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

8 ?- d# Q4 O9 Y7 z) w1 H

O->AddInt(x,y,&y); //Vtable形式调用

( O. y9 U. k( T1 e& C8 L6 Y& [

Edit1->Text=IntToStr(y);

) U8 ?% H' `: y; y) e

◆DISP接口的调用方法如下：

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

+ j) ?# {+ G2 w( i# J/ ?/ J

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

& N9 V- }. o5 G7 ^

Edit1->Text=IntToStr(y);

9 G! U X; A9 _/ R) `4 E

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。

5 H% b/ m! T5 P& Q

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。

; i- N, V" J4 `# H