COM技术初探.doc

COM技术初探目录 一 COM 是一个更好的C+ 1. COM 是什么 2. 从 C+ 到 DLL 再到 COM2.1 C+2.2 DLL2.3 COM二COM基础 1. COM基本知识1.1 返回值HRESULT1.2 初识idl1.3 IUnkown接口 2. 一个比较简单的COM2.1 interface.h文件2.2 math.h文件2.3 math.cpp文件2.4 simple.cpp文件2.5 Math组件的二进制结构图2.6 小结三、纯手工创建一个COM组件1. 从建工程到实现注册1.1 创建一个类型为win32 dll工程1.2 定义接口文件 1.3 增加注册功能1.3.1 增加一个MathCOM.def文件1.3.2 DllRegisterServer()和DllUnregisterServer()1.4 MathCOM.cpp文件1.5 小结2. 实现ISmipleMath,IAdvancedMath接口和DllGetClassObject()2.1 实现ISmipleMath和IAdvancedMath接口2.1.1 Math.h文件 2.1.2 Math.cpp文件2.2 COM组件调入大致过程2.3 DllGetClassObject()实现2.4 客户端2.5 小结3. 类厂 3.1 回顾 3.2 增加IClassFactory的实现 3.2.1 MathCOM.cpp 3.2.2 MathFactory.h 3.2.3 MathFactory.cpp3.2.4 Main.cpp 3.3 小结 4 实现派发接口(IDispatch)4.1 IDispathc接口4.2 支持派发接口的MathCOM组件 4.2.1 修改MathCOM.idl 4.2.2 修改math.h文件 4.2.3 修改math.cpp文件四 总结五 参考资料附录 A 我对dll的一点认识一. 没有lib的dll1.1 建一个没有lib的dll1.2 调试没有lib的dll二. 带有lib的dll2.1 创建一个带有lib的dll2.2 调试带有引用但没有头文件的dll三. 带有头文件的dll3.1 创建一个带有引出信息头文件的dll3.2 调试带有头文件的dll四. 小结一、COM是一个更好的C+1、COM 是什么Don Box 说COM IS LOVE。COM 的全称是 Component Object Model 组件对象模型。2、从 C+ 到 DLL 再到 COM2.1 C+如某一软件厂商发布一个类库(CMath四则运算)，此时类库的可执行代码将成为客户应用中不可分割的一部分。假设此类库的所产生的机器码在目标可执行文件中占有4MB的空间。当三个应用程序都使用CMath库时，那么每个可执行文件都包含4MB的类库代码(见图1.1)。当三个应用程序共同运行时，他们将会占用12MB的虚拟内存。问题还远不于此。一旦类库厂商发现CMath类库有一个缺陷后，发布一个新的类库，此时需要要求所有运用此类库的应用程序。此外别无他法了。图1.1 CMath 的三个客户2.2 DLL解决上面问题的一个技术是将CMath类做成动态链接库(DLL ，Dynamic Link Library)的形式封装起来 。在使用这项技术的时候，CMath的所有方法都将被加到 CMath dll 的引出表(export list)中，而且链接器将会产生一个引入库(import library)。这个库暴露了CMath的方法成员的符号 。当客户链接引入库时，有一些存根会被引入到可执行文件中，它在运行时通知装载器动态装载 CMath Dll。当 CMath 位于dll中时，他的运行模型见图1.2图1.2 CMath引入库2.3 COM简单地把C+类定义从dll中引出来这种方案并不能提供合理的二进制组件结构。因为C+类那既是接口也是实现。这里需要把接口从实现中分离出来才能提供二进制组件结构。此时需要有二个C+类，一个作为接口类另一个作为实现类。让我们开始COM之旅吧。二、COM基础1.COM基本知识1.1返回值HRESULTCOM要求所有的方法都会返回一个HRESULT类型的错误号。HRESULT 其实就一个类型定义： typedef LONG HRESULT;有关HRESULT的定义见 winerror.h 文件 / Values are 32 bit values layed out as follows:/ 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1/ 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0/ +-+-+-+-+-+/ |Sev|C|R| Facility | Code |/ +-+-+-+-+-+/ where/ Sev - is the severity code/ 00 - Success/ 01 - Informational/ 10 - Warning/ 11 - Error/ C - is the Customer code flag/ R - is a reserved bit/ Facility - is the facility code/ Code - is the facilitys status code我们一般下面的宏来判断方法是否成功： #define SUCCEEDED(hr)(long(hr)=0)#define FAILED(hr)(long(hr)0)1.2 初识 IDL每个标准的COM组件都需要一个接口定义文件，文件的扩展名为IDL。让我们看IUnknow接口的定义文件是怎样的。 local, object, uuid(00000000-0000-0000-C000-000000000046), pointer_default(unique)interface IUnknown typedef unique IUnknown *LPUNKNOWN;cpp_quote(/)cpp_quote(/ IID_IUnknown and all other system IIDs are provided in UUID.LIB)cpp_quote(/ Link that library in with your proxies, clients and servers)cpp_quote(/) HRESULT QueryInterface( in REFIID riid, out, iid_is(riid) void *ppvObject); ULONG AddRef(); ULONG Release(); object, uuid(00000001-0000-0000-C000-000000000046), pointer_default(unique)local属性禁止产生网络代码。object属性是表明定义的是一个COM接口，而不是DEC风格的接口。uuid属性给接口一个GUID。unique属性表明null(空)指针为一个合法的参数值。pointer_defaul属性所有的内嵌指针指定一个默认指针属性typedef unique IUnknown *LPUNKNOWN;这是一个类型定义cpp_quote这个比较有趣，这是一个在idl文件写注解的方法。这些注解将保存到*.h和*_i.c文件中in表示这个参数是入参out表示这个参数是出参iid_is(riid)表示这个参数需要前一个的riid 参数。注意：所有具有out属性的参数都需要是指针类型。1.3 IUnkown接口在整个例子除了IUnkown这个东西，其他应该不会感到陌生吧！COM要求(最基本的要求)所有的接口都需要从IUnknown接口直接或间接继承，所以IUnknown接口有万恶之源之称。IUnkown接口定义了三个方法。 HRESULT QueryInterface(in REFIID riid,out void *ppv);ULONG AddRef();ULONG Release(); 其中 AddReft() 和Release()负责对象引用计数用的，而 QueryInterface()方法是用于查询所实现接口用的。每当COM组件被引用一次就应调用一次AddRef()方法。而当客户端在释放COM组件的某个接口时就需要调用Release()方法。这里所讲的请在下面的例子仔细体会。2、一个比较简单的COM此例子共有四个文件组成：文件名说明Interface.h接口类定义文件Math.h和Math.cpp实现类文件Simple.cpp 主函数文件这里用来当作COM的客户端2.1 interface.h 文件#ifndef INTERFACE_H#define INTERFACE_H#include /7C8027EA-A4ED-467c-B17E-1B51CE74AF57static const GUID IID_ISimpleMath = 0x7c8027ea, 0xa4ed, 0x467c, 0xb1, 0x7e, 0x1b, 0x51, 0xce, 0x74, 0xaf, 0x57 ;/CA3B37EA-E44A-49b8-9729-6E9222CAE84Fstatic const GUID IID_IAdvancedMath = 0xca3b37ea, 0xe44a, 0x49b8, 0x97, 0x29, 0x6e, 0x92, 0x22, 0xca, 0xe8, 0x4f ;interface ISimpleMath : public IUnknownpublic:virtual int Add(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Subtract(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Multiply(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Divide(int nOp1, int nOp2) = 0;interface IAdvancedMath : public IUnknownpublic:virtual int Factorial(int nOp1) = 0;virtual int Fabonacci(int nOp1) = 0;#endif此文件首先 #include 将 IUnknown 接口定义文件包括进来。接下来定义了两个接口，GUID（Globally Unique Identifier全局唯一标识符）它能保证时间及空间上的唯一。ISmipleMath接口里定义了四个方法，而IAdvancedMath接口里定义了二个方法。这些方法都是虚函数，而整个 ISmipleMath 与 IAdvancedMath 抽象类就作为二进制的接口。2.2 math.h文件 #include interface.hclass CMath : public ISimpleMath, public IAdvancedMathprivate:ULONG m_cRef;private:int calcFactorial(int nOp);int calcFabonacci(int nOp);public:CMath();/IUnknown MethodSTDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid, void *ppv);STDMETHOD_(ULONG, AddRef)();STDMETHOD_(ULONG, Release)();/ISimpleMath Methodint Add(int nOp1, int nOp2);int Subtract(int nOp1, int nOp2);int Multiply(int nOp1, int nOp2);int Divide(int nOp1, int nOp2);/IAdvancedMath Methodint Factorial(int nOp);int Fabonacci(int nOp);此类为实现类，他实现了ISmipleMath和IAdvancedMath两个接口类(当然也可以只实现一个接口类)。请注意：m_cRef 是用来对象计数用的。当 m_cRef 为0组件对象应该自动删除。2.3 math.cpp文件 #include interface.h#include math.hSTDMETHODIMP CMath:QueryInterface(REFIID riid, void *ppv)/这里这是实现dynamic_cast的功能，但由于dynamic_cast与编译器相关。if(riid = IID_ISimpleMath)*ppv = static_cast(this);else if(riid = IID_IAdvancedMath)*ppv = static_cast(this);else if(riid = IID_IUnknown)*ppv = static_cast(this);else *ppv = 0;return E_NOINTERFACE;reinterpret_cast(*ppv)-AddRef();/这里要这样是因为引用计数是针对组件的return S_OK;STDMETHODIMP_(ULONG) CMath:AddRef()return +m_cRef;STDMETHODIMP_(ULONG) CMath:Release()ULONG res = -m_cRef;/使用临时变量把修改后的引用计数值缓存起来if(res = 0)/因为在对象已经销毁后再引用这个对象的数据将是非法的delete this;return res;int CMath:Add(int nOp1, int nOp2)return nOp1+nOp2;int CMath:Subtract(int nOp1, int nOp2)return nOp1 - nOp2;int CMath:Multiply(int nOp1, int nOp2)return nOp1 * nOp2;int CMath:Divide(int nOp1, int nOp2)return nOp1 / nOp2;int CMath:calcFactorial(int nOp)if(nOp = 1)return 1;return nOp * calcFactorial(nOp - 1);int CMath:Factorial(int nOp)return calcFactorial(nOp);int CMath:calcFabonacci(int nOp)if(nOp = 1)return 1;return calcFabonacci(nOp - 1) + calcFabonacci(nOp - 2);int CMath:Fabonacci(int nOp)return calcFabonacci(nOp);CMath:CMath()m_cRef=0;此文件是CMath类定义文件。2.4 simple.cpp文件 #include math.h#include using namespace std;int main(int argc, char* argv)ISimpleMath *pSimpleMath = NULL;/声明接口指针IAdvancedMath *pAdvMath = NULL;CMath *pMath = new CMath;/创建对象实例，我们暂时这样创建对象实例，COM有创建对象实例的机制HRESULT hr;hr=pMath-QueryInterface(IID_ISimpleMath, (void *)&pSimpleMath);/查询对象实现的接口ISimpleMathif(pSimpleMath)cout 10 + 4 = Add(10, 4) QueryInterface(IID_IAdvancedMath, (void *)&pAdvMath);/查询对象实现的接口IAdvancedMathif(pAdvMath)cout 10 Fabonacci is Fabonacci(10) Release();pSimpleMath-Release();return 0;此文件相当于客户端的代码，首先创建一个CMath对象,再根据此对象去查询所需要的接口，如果正确得到所需接口指针，再调用接口的方法，最后再将接口的释放掉。2.5 Math组件的二进制结构图 图1.3 Math组件二进制结构图2.6 小结此例子从严格意义上来并不是真正的COM组件(他不是dll)，但他已符合COM的最小要求(实现IUnknown接口)。接下来我们来做一COM dll(但还不用ATL)。三、纯手工创建一个COM组件1、从建工程到实现注册在这一过程中我们将完成三个步骤：创建dll的入口函数，定义接口文件，实现注册功能1.1创建一个类型为win32 dll工程创建一个名为MathCOM的win32 dll工程。在向导的第二步选择A smiple dll project选项。当然如果你选择一个空的工程，那你自己完成DllMain定义吧。1.2 定义接口文件生成一个名为MathCOM.idl的接口文件。并将此文件加入到刚才创建的那个工程里。/ MathCOM.idl : IDL source for MathCOM.dll/ This file will be processed by the MIDL tool to/ produce the type library (MathCOM.tlb) and marshalling code.import oaidl.idl;import ocidl.idl;uuid(FAEAE6B7-67BE-42a4-A318-3256781E945A),helpstring(ISimpleMath Interface),object,pointer_default(unique)interface ISimpleMath : IUnknownHRESULT Add(inint nOp1,inint nOp2,out,retvalint * pret);HRESULT Subtract(inint nOp1,inint nOp2,out,retvalint * pret);HRESULT Multiply(inint nOp1,inint nOp2,out,retval int * pret);HRESULT Divide(inint nOp1,inint nOp2,out,retvalint * pret);uuid(01147C39-9DA0-4f7f-B525-D129745AAD1E),helpstring(IAdvancedMath Interface),object,pointer_default(unique)interface IAdvancedMath : IUnknownHRESULT Factorial(inint nOp1,out,retvalint * pret);HRESULT Fabonacci(inint nOp1,out,retvalint * pret);uuid(CA3B37EA-E44A-49b8-9729-6E9222CAE844),version(1.0),helpstring(MATHCOM 1.0 Type Library)library MATHCOMLibimportlib(stdole32.tlb);importlib(stdole2.tlb);uuid(3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841),helpstring(MATHCOM Class)coclass MATHCOMdefault interface ISimpleMath;interface IAdvancedMath; 在编译此工程之前请检查Project/Setting/MIDL中的设置。正确设置如下图：图1.4midl的正确设置 在正确设置后，如编译无错误，那么将在工程的目录下产生四个 文件名作用MathCOM.h接口的头文件，如果想声明或定义接口时使用此文件MathCOM_i.c定义了接口和类对象以及库，只有在要使用到有关与GUID有关的东西时才引入此文件，此文件在整个工程中只能引入一次，否则会有重复定义的错误MathCOM_p.c用于存根与代理dlldata.c不明1.3 增加注册功能作为COM必须要注册与注销的功能。1.3.1 增加一个MathCOM.def文件DEF文件是模块定义文件（Module Definition File）。它允许引出符号被化名为不同的引入符号。 ; MathCOM.def : Declares the module parameters.LIBRARY MathCOM.DLLEXPORTSDllCanUnloadNow 1 PRIVATEDllGetClassObject 2 PRIVATEDllRegisterServer 3 PRIVATEDllUnregisterServer4 PRIVATEDllUnregisterServer这是函数名称 4这是函数序号 PRIVATE接下来大致介绍一下DllRegisterServer（）和DllUnregisterServer()。（其他两个函数的作用将在后面介绍）1.3.2 DllRegisterServer()和DllUnregisterServer()DllRegisterServer() 函数的作用是将COM服务器注册到本机上。DllUnregisterServer() 函数的作用是将COM服务器从本机注销。1.4 MathCOM.cpp文件现在请将 MathCOM.cpp 文件修改成如下： / MATHCOM.cpp : Defines the entry point for the DLL application./#include stdafx.h#include #include #include MathCOM.h#include math.h#include MathCOM_i.c/standard self-registration tableconst char * g_RegTable3=CLSID3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841,0,MathCOM,CLSID3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841InprocServer32,0,(const char * )-1 /*表示文件名的值*/,CLSID3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841ProgID,0,tulip.MathCOM.1,tulip.MathCOM.1,0,MathCOM,tulip.MathCOM.1CLSID,0,3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841,;HINSTANCE g_hinstDll;BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved )g_hinstDll=(HINSTANCE)hModule; return TRUE;/* * Function Declare : DllUnregisterServer * Explain : self-unregistration routine * Parameters : * void - * Return : * STDAPI - * Author : tulip * Time : 2003-10-29 19:07:42 */STDAPI DllUnregisterServer(void)HRESULT hr=S_OK;char szFileName MAX_PATH;:GetModuleFileName(g_hinstDll,szFileName,MAX_PATH);int nEntries=sizeof(g_RegTable)/sizeof(*g_RegTable);for(int i =0;SUCCEEDED(hr)&inEntries;i+)const char * pszKeyName=g_RegTablei0;long err=:RegDeleteKey(HKEY_CLASSES_ROOT,pszKeyName);if(err!=ERROR_SUCCESS)hr=S_FALSE;return hr;/* * Function Declare : DllRegisterServer * Explain : self Registration routine * Parameters : * void - * Return : * STDAPI - * Author : tulip * Time : 2003-10-29 19:43:51 */STDAPI DllRegisterServer(void)HRESULT hr=S_OK;char szFileName MAX_PATH;:GetModuleFileName(g_hinstDll,szFileName,MAX_PATH);int nEntries=sizeof(g_RegTable)/sizeof(*g_RegTable);for(int i =0;SUCCEEDED(hr)&iQueryInterface(riid,ppv);return CLASS_E_CLASSNOTAVAILABLE;STDAPI DllCanUnloadNow(void)return S_OK;我只是在此文件中加几个必要的头文件和几个全局变量。并实现了 DllRegisterServer（）和DllUnregisterServer()。而对于其他两引出函数我只返回一个错误值罢了。1.5 小结现在我们的工程中应该有如下文件： 文件名作用Stdafx.h和stdafx.cpp预编译文件MathCOM.cppDll入口函数及其他重要函数定义的地方MathCOM.def模块定义文件MathCOM.idl接口定义文件（在1.2后如果编译的话应该还有四个文件）好了到现在，我的所谓COM已经实现注册与注销功能。如果在命令行或运行菜单下项执行如下regsvr32 绝对路径MathCOM.dll就注册此COM组件。在执行完此命令后，请查看注册表项的HKEY_CLASSES_ROOTCLSID项看看3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841这一项是否存在（上帝保佑存在）。如同上方法再执行一下regsvr32 -u 绝对路径MathCOM.dll，再看看注册表。其实刚才生成的dll根本不是COM组件，哈哈！因为他没有实现DllGetClassObject()也没有实现ISmipleMath和IAdvancedMath两个接口中任何一个。让我们继续前行吧！2、实现ISmipleMath,IAdvancedMath接口和DllGetClassObject()2.1 实现ISmipleMath和IAdvancedMath接口让我们将原来的 CMath 类修改来实现ISmipleMath接口和IAdvancedMath接口。修改的地方如下： 2.1.1 math.h文件/*#-2003-10-29 21:33:44 (tulip)-#*#include interface.h*/#include MathCOM.h/新增加的，以替换上面的东东class CMath : public ISimpleMath, public IAdvancedMathprivate:ULONG m_cRef;private:int calcFactorial(int nOp);int calcFabonacci(int nOp);public:CMath();/IUnknown MethodSTDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid, void *ppv);STDMETHOD_(ULONG, AddRef)();STDMETHOD_(ULONG, Release)();/ISimpleMath MethodSTDMETHOD (Add)(int nOp1, int nOp2,int * pret);STDMETHOD (Subtract)(int nOp1, int nOp2,int *pret);STDMETHOD (Multiply)(int nOp1, int nOp2,int *pret);STDMETHOD (Divide)(int nOp1, int nOp2,int * pret);/IAdvancedMath MethodSTDMETHOD (Factorial)(int nOp,int *pret);STDMETHOD (Fabonacci)(int nOp,int *pret);2.1.2 Math.cpp文件/*#-2003-10-29 21:32:35 (tulip)-#*#include interface.h */#include math.hSTDMETHODIMP CMath:QueryInterface(REFIID riid, void *ppv)/这里这是实现dynamic_cast的功能，但由于dynamic_cast与编译器相关。if(riid = IID_ISimpleMath)*ppv = static_cast(this);else if(riid = IID_IAdvancedMath)*ppv = static_cast(this);else if(riid = IID_IUnknown)*ppv = static_cast(this);else *ppv = 0;return E_NOINTERFACE;reinterpret_cast(*ppv)-AddRef();/这里要这样是因为引用计数是针对组件的return S_OK;STDMETHODIMP_(ULONG) CMath:AddRef()return +m_cRef;STDMETHO