COM应用软件开发技术

韩冰

蔡倩

! o+ F$ f0 {2 b O. Q

主题词： COM ActiveX C++ Builder

+ Q; C, ?; `9 s. x4 p8 O: _

1.COM技术概述

/ F$ Q# [; P2 X5 z( C

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：

5 R) n- i8 Q! i" q& n S7 d6 I& X

◆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。

9 |, Q: M5 w/ Y2 v! Q7 O

◆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。

8 @4 s- B7 z! ]: A% D9 L

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。

5 J: g4 f' D" f% Y

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

3 `, T% s& ^* [- G: X# b5 ?& A* J9 g

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：

◆打开File/New/ActiveX项目页，选择ActiveX Library；

% d. B- I2 A2 }9 }9 u/ S

◆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；

# x+ Y% u. W+ _4 W# E7 r# C9 R

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。

0 }5 W0 W9 O; t% a" r

◆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。

& t, r" o$ @; }: e

2.2建立COM接口对象

! G( L/ J& Q# N; Y1 @

6 P9 V9 u- l/ F! H* i3 u3 n

6 E7 ~& R% g( x- V" ^& w% T

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。

; S) f! |' c8 p- n! w% J

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

- j7 Y% ]) p+ C: @* t

2 u' [ F8 F- [ x

, y( h8 r+ W; K6 ?# y2 H+ j$ m$ v* 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：

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。

3 }. k! a# f9 i$ n. f0 i

◆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；

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

( s" t$ C1 y! D5 z& V$ M& f

◆切换到Flags页面，可以对接口的属性作调整；

4 p0 e8 A) H- [) m5 ]" Z5 z

◆在Text页面中可以检查生成的IDL代码：

[id(0x00000001)]

/ U! d' o/ _9 v2 y- o, P6 x

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；

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

+ U2 t! H" _, z( b/ E2 T# {

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；

6 Z+ s1 }/ @6 F3 _$ b3 O

MyCOMImpl.h: MyCOMImpl.cpp的头文件。

- z, w1 o; K0 D8 M ?

2.4 实现COM接口中的方法

' ]* u6 I; C) b% w3 k

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)

. ]2 U% \3 V) K3 N

{

*ret=x+y;

return S_OK;

}

2.5 生成DLL文件并注册COM对象

; ^$ b `, X `" i* I

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

7 q* e! O/ k8 J* C* x% }

◆打开类型库编辑器，单击Register按钮完成对COM对象的注册。

% n4 x) b% P9 ]

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}

6 P w7 c5 Y' ]0 v

注意:不同的机器生成的描述符不同.

3 e+ Y2 A" l& r9 m H3 K( K

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：

$ b- X* d) \$ o

InprocServer32：存储PCOMServer.DLL的路径目录；

ProgID：存储COM对象的注册名：PCOMServer.MyCOM；

& S/ ?/ G2 p: D) U6 {4 }' S

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

, Z8 b: V1 k; i# j8 I

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。

$ |6 j' E6 B5 p& E; P3 I; a

3.建立COM客户程序

7 R4 J3 k3 X/ ` }# K$ }3 f; O

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。

7 A: r9 c5 y! m- l' [$ v

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。

. B" e1 r B( b4 n

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：

7 R: `8 ?) }- ], I; ]+ v- M' F- F

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

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

! ], ]& X" f+ ~- z1 N8 H" _

// Helpfile:

9 N! C, [0 C& S

// DepndLst:

. }0 _6 W* v/ b* G& P. S- s2 X

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

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

2 p7 C+ ?+ v, g6 l6 X1 z

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

1 q* [4 P. u6 j0 d1 l

#ifndef __PCOMServer_TLB_h__

#define __PCOMServer_TLB_h__

#pragma option push -b -w-inl

2 f$ d+ Q, d: ?0 y; o- w# U

#include <vcl/utilcls.h>

1 C* U/ L$ z) y' V$ X+ Y# ?) [

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

. O4 x% f, ?* Y, Q$ [2 t

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

# k: M6 A3 E6 L4 Q8 T4 y

#endif

% h1 `& ?5 z9 { \/ Q- l

3 |( _# _! B5 g3 R

#include <olectl.h>

' {8 q3 J. Z8 m, `

#include <ocidl.h>

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

0 Y4 l; K$ f, o7 A: m# z$ ^

#if !defined(__TLB_NO_EVENT_WRAPPERS)

#include <atl/atlmod.h>

! \; y( ~+ h& e( x* w' i

#endif

& r/ A) S" I4 g7 Y

#endif

namespace Stdvcl {class IStrings; class IStringsDisp;}

$ a, L+ y7 f1 ]. U

using namespace Stdvcl;

" O! |+ Q4 m6 q2 D: K3 x

namespace Pcomserver_tlb

{

+ k5 H3 q& Z+ H; g( G" Y4 `

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);

- U& i1 E Y' {1 ?; b Q; v

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

4 d: J6 [2 W$ L' V

typedef IMyCOM MyCOM;

7 j$ R- p+ O" a7 |/ V

#define LIBID_OF_MyCOM (&LIBID_PCOMServer)

interface IMyCOM : public IDispatch

{

& N+ x9 Z9 o% [% j g

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]*/)

* Q9 u! c5 z* z2 z& S

{

int ret;

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

) f0 | b! @" A1 \7 Z

return ret;

}

# h9 ^! W* v2 p2 M% d9 X

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

};

% H+ f5 \* Q+ `! I

#if !defined(__TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS)

template <class T /* IMyCOM */ >

* i: ~% C& Q8 ^) L: ^" O& Z

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

- {4 ?; y1 @* m9 i' C: u% ~3 Z+ C6 u

{

& O8 N1 L) @) U: i% k' K

public:

0 k* r) q0 |5 h# G/ J! }1 \

TCOMIMyCOMT() {}

p0 O5 ^4 N; i4 Q4 E

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

7 C. c: }" A! }6 D* x! b9 [

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]*/);

( p( j2 J, `+ K1 K$ `% E H: L

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

% O& K- T/ y/ x- M

};

3 z# ]! ]' L8 K$ i9 G' C* d$ ^

typedef TCOMIMyCOMT<IMyCOM> TCOMIMyCOM;

& |1 q/ ?. f b0 U

template<class T>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

" p, g/ `7 A% W0 ^" P3 @( t% J& @

{

6 p7 I7 @; e/ I/ O# Q6 c6 H8 z9 g7 Y" D+ T

public:

IMyCOMDispT(){}

) |+ B- S1 S( r# H+ f) g: B( u7 Y5 F

IMyCOMDispT(IMyCOM *pintf)

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

}

IMyCOMDispT& operator=(IMyCOM *pintf)

! s3 ?4 N+ }( | u ?

{

TAutoDriver<IMyCOM>::Bind(pintf);

' @# n" y, T1 i

return *this;

}

c/ Q/ a5 z" P+ T3 p

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

{

return OLECHECK(Bind(CLSID_MyCOM));

9 u! j" g# I0 y1 G/ }6 ` W0 S

}

% f# W2 Y& h. i& c2 P0 m4 c

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

* m; T2 s, k) ?' U$ Y) E( q4 g: B

{

7 ^; j9 [4 t8 H! |! _( R \

return BindToActive(CLSID_MyCOM);

}

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

* s* ^9 F6 _8 W9 C* h/ ]

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

};

typedef IMyCOMDispT<IMyCOM> IMyCOMDisp;

template <class T> HRESULT __fastcall

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

5 w+ U3 q: h7 m+ {4 F8 f

{

3 G0 U+ L( U* [& R) i+ j, F! O

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

}

" B2 K/ L+ y0 F4 I m4 z5 `9 [6 f

template <class T> int __fastcall

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

: C R$ R& S- H; o

{

int ret;

3 ~6 f3 N" v, t! b w' w' e5 z& `

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

return ret;

}

+ j7 Z4 c- x9 _/ a1 p9 C7 h3 W

template <class T> HRESULT __fastcall

6 o# [6 M/ B q$ w+ J$ S

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

; [% ~4 ]5 b9 F3 u W! Z

{

N- i, n" B" Q @5 M( L

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

TAutoArgs<2> _args;

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

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

, u: n* ~, `6 ]3 S* R! d

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

+ [4 X) ?7 `" w. m; M9 [

}

7 x9 k4 D/ L( ?: X: A/ l

template <class T> int __fastcall

6 y" L& G$ Z" i) }8 Q

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

{

int ret;

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

return ret;

}

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

& F, C. o' l. N. \; B8 I! A l" k

#endif // __TLB_NO_INTERFACE_WRAPPERS

, r0 l% x7 p- Q. P4 r* y

}; // namespace Pcomserver_tlb

#if !defined(NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE)

using namespace Pcomserver_tlb;

4 ]+ C$ S# N# Z. M! B

#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

class TCOMIMyCOMT : public TComInterface<IMyCOM>

class IMyCOMDispT : public TAutoDriver<IMyCOM>

% h; l) ~" n3 W* I2 H5 b) L* _

class CoMyCOM： public CoClassCreator

; p, L% 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。

+ M0 f/ d0 y7 H: a8 }+ 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。

◆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。

{% W7 ~( n' b' h6 ^& f( R( q

◆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。

◆智能接口的VTable调用方法如下：

3 G4 t' ^, o" O' F* H2 ^

int x=6,y=6;

TCOMIMyCOM O;

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);

◆DISP接口的调用方法如下：

int x=6,y=6;

IMyCOMDisp app;

C* F* O) V! ^" A6 X

app.BindDefault(); //通过Bind完成初始化

% B+ G3 a/ k: ^/ ^! n

app.AddInt(x,y,&y); //Disp形式调用

Edit1->Text=IntToStr(y);

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。

# O& L9 b! [: b( O. n) R9 \, N7 X

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。

* h, \6 @! |% n* v, o' M" r

& j$ ~/ K- L5 F3 S! o