【文章內(nèi)容簡介】 的數(shù)據(jù)和功能組合在一起的一個定義。使用了對象的應用(或另一個對象)稱為客戶，有時也稱為對象的用戶。 COM接口從技術(shù)上講，接口是包含了一組函數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過這組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，客戶代碼可以調(diào)用組件對象的功能。通常我們把接口函數(shù)表稱為虛函數(shù)表(Vtable)，指向Vtable的指針為pVtable。對于一個接口來說，它的虛函數(shù)表是確定的，因此接口的成員函數(shù)個數(shù)是不變的，而且成員函數(shù)的先后順序也是不變的；對于每個成員函數(shù)來說，其參數(shù)和返回值也是確定的。在一個接口的定義中，所有這些信息都必須在二進制一級確定，不管什么語言，只要能支持這樣的內(nèi)存結(jié)構(gòu)描述，就可以使用接口。，客戶程序不能直接訪問接口函數(shù)，它必須通過指向接口的指針來調(diào)用接口函數(shù)，接口指針實際上也不是直接指向接口而是指向另一個指針，這第二個指針指向接口函數(shù)表通常也稱為虛函數(shù)表（Virtual function table，簡稱Vtable），接口函數(shù)表里保存的是函數(shù)指針。函數(shù)指針與對象的具體實現(xiàn)相連。通過這種方式，客戶只要獲得接口指針，就可以調(diào)用到對象的實際功能。VtablepVtable接口指針指針指針函數(shù)1指針函數(shù)2指針函數(shù)3……對象實現(xiàn) COM接口結(jié)構(gòu)每一個接口成員函數(shù)的第一個參數(shù)為指向?qū)ο髮嵗闹羔?，這是因為接口本身并不獨立使用，它必須存在于某個COM對象上，因此該指針可以使提供對象實例的屬性信息，在被調(diào)用時，接口可以知道是對哪個COM對象在進行操作。在接口成員函數(shù)中，字符串變量必須用Unicode字符指針，COM規(guī)范要求使用Unicode字符，而且COM庫中提供的COM API函數(shù)也使用Unicode字符。所以如果在組件程序內(nèi)部使用到了ANSI字符的話，則應該進行兩種字符表達的轉(zhuǎn)換。當然，在既建立組件程序又建立客戶程序的情況下，可以使用自己定義的參數(shù)類型，只要它們與COM所能識別的參數(shù)類型兼容即可。COM定義的每一個接口都是對IUnknown的繼承。因為IUnknown接口提供了兩個重要的特性：生存期控制和接口查詢?？蛻舫绦蛑煌ㄟ^接口與COM對象進行通信，對象的具體實現(xiàn)對客戶來說是不可知的，但它能控制可以對象的存在與否。這主要依靠IUnknown的“引用計數(shù)”來實現(xiàn)。IUnknown包含了三個成員函數(shù)： AddRef、Release和QueryInterface。其中AddRef、Release函數(shù)用于操作引用計數(shù)。當客戶獲得一個接口指針時，函數(shù)AddRef使引用計數(shù)加1，當客戶用完一個接口指針后，Release函數(shù)使引用計數(shù)減1，當引用計數(shù)為0時，表明該COM對象已沒有客戶使用，于是從內(nèi)存中消失。接口查詢主要通過函數(shù)QueryInterface完成，因為一般COM對象不只實現(xiàn)一個接口，而客戶程序一開始也不可能得到該對象的所有接口指針，它只擁有一個接口指針，如果它需要獲得其他接口的功能，則只有通過“接口查詢”來完成。在 COM 模型中，對象本身對于客戶來說是不可見的，客戶請求服務時，只能通過接口進行。每一個接口都完全由一個128位的全局唯一標識符(GUID，Global Unique Identifier)來標識?？蛻敉ㄟ^ GUID 來獲得接口的指針，再通過接口指針，客戶就可以調(diào)用其相應的成員函數(shù)。與接口類似，每個組件也用一個 128 位 GUID來標識，稱為CLSID(Class Identifer，類標識符或類 ID)，用 CLSID 標識對象可以保證(概率意義上)在全球范圍內(nèi)的唯一性。實際上，客戶成功地創(chuàng)建對象后，它得到的是一個指向?qū)ο竽硞€接口的指針，因為 COM 對象至少實現(xiàn)一個接口(沒有接口的 COM 對象是沒有意義的)，所以客戶就可以調(diào)用該接口提供的所有服務。根據(jù)COM規(guī)范，一個COM對象如果實現(xiàn)了多個接口，則可以從某個接口得到該對象的任意其他接口。從這個過程我們也可以看出，客戶與COM對象只通過接口打交道，對象對于客戶來說只是一組接口。 COM庫COM除了是一個組件之間進行交互的規(guī)范以外，還存在著一個實現(xiàn)部分，即COM庫。COM庫是一些核心的系統(tǒng)級代碼，沒有這些代碼的支撐，對象與客戶之間就不可能通過接口在二進制代碼級進行交互。COM庫與操作系統(tǒng)平臺環(huán)境密切相關(guān)。而在Microsoft Windows操作系統(tǒng)環(huán)境中， COM庫以動態(tài)鏈接庫的形式存在，它的內(nèi)容主要包括了以下幾個方面： 提供了少量的API函數(shù)實現(xiàn)客戶和服務器端COM應用的創(chuàng)建過程?？蛻舳?，主要是一些創(chuàng)建函數(shù)如：用于獲取對象類廠(Class Factory)的CoGetClassObject函數(shù)，用于創(chuàng)建COM對象的CoCreateInstance函數(shù)，用于創(chuàng)建遠程COM對象并可以指定多個接口的CoCreateInstanceEx函數(shù)，用于注冊一個對象，以便其他客戶端可以連接到該對象的CoRegisterClassObject函數(shù)等；而在服務器端，提供對一些對象的訪問支持。 COM通過注冊表查找本地服務器即EXE程序，以及程序名與CLSID的轉(zhuǎn)換等。比如說：通過調(diào)用CLSIDFromProgID函數(shù)，可以將字符串形式的對象標識轉(zhuǎn)化為CLSID的形式，而StringFromCLSID函數(shù)則為了實現(xiàn)將對象的CLSID轉(zhuǎn)化為字符串的功能。 提供了一種標準的內(nèi)存控制方法，用于控制進程中內(nèi)存的分配。用于內(nèi)存管理的函數(shù)有：內(nèi)存分配函數(shù)CoTaskMemAlloc，內(nèi)存重新分配函數(shù)CoTaskMemReaAlloc，內(nèi)存釋放函數(shù)CoTaskMemFree，獲取COM庫內(nèi)存管理器接口的函數(shù) CoGetMalloc。 COM進程模型COM 所提供的服務組件對象在實現(xiàn)時有兩種進程的模型：進程內(nèi)對象和進程外對象。如果是進程內(nèi)對象，則它在客戶進程空間中運行；如果是進程外對象，則它運行在同機器上的另一個進程空間或者在遠程機器的空間。進程內(nèi)服務程序：服務程序被加載到客戶的進程空間，在Windows環(huán)境下，通常服務程序的代碼以動態(tài)連接庫(DLL)的形式實現(xiàn)。本地服務程序：服務程序與客戶程序運行在同一臺機器上，服務程序是一個獨立的應用程序，通常它是一個EXE文件。遠程服務程序：服務程序運行在與客戶不同的機器上，它既可以是一個 DLL 模塊，也可以是一個EXE文件。如果遠程服務程序是以 DLL 形式實現(xiàn)的話，則遠程機器會創(chuàng)建一個代理進程。雖然 COM 對象有不同的進程模型，但這種區(qū)別對于客戶程序來說是透明的，因此客戶程序在使用組件對象時可以不管這種區(qū)別的存在，只要遵照 COM 規(guī)范即可。然而，在實現(xiàn) COM對象時，仍需慎重選擇進程模型。進程內(nèi)模型的優(yōu)點是效率高，但組件的不穩(wěn)定會引起客戶進程崩潰，因此組件可能會危及客戶；進程外模型的優(yōu)點就是穩(wěn)定性好，組件進程不會危及客戶程序，而且一個組件進程可以為多個客戶進程提供服務，但進程外組件開銷大，調(diào)用效率相對較低。 COM的特性 COM的線程特性在介紹COM線程特性之前我們先介紹線程和進程的含義以及兩者之間的關(guān)系。所謂“進程”是指應用程序的執(zhí)行實例，每個進程由私有的虛擬地址空間、代碼、數(shù)據(jù)和其他各種系統(tǒng)資源組成，進程在運行中創(chuàng)建的資源隨著進程的終止而銷毀，所使用的系統(tǒng)資源也在進程終止前被釋放和關(guān)閉。所謂”線程“ 則是指進程中一段并發(fā)運行的代碼，即一個函數(shù)或過程（對Delphi而言）。每個Win32的應用程序中都至少有一個線程（即主線程，由系統(tǒng)啟動應用程序后自動創(chuàng)建），用戶也可以根據(jù)實際需要在應用程序中創(chuàng)建多個子線程來執(zhí)行不同的任務。線程與進程之間的關(guān)系是：系統(tǒng)創(chuàng)建完進程后，即啟動執(zhí)行了該進程的主線程，主線程終止時，進程也隨之終止。當一個進程中用到超過一個線程時，就是所謂的“多線程”也可稱之為應用程序內(nèi)的多任務。多個線程可以并發(fā)運行在同一個進程中，在并發(fā)運行時如果一個線程的執(zhí)行要依賴另一個線程的執(zhí)行結(jié)果，需使用線程的同步技術(shù)，以保證多個線程能正確，協(xié)調(diào)地執(zhí)行。在這里如果把線程比作工人，把線程使用的全局變量比作工人操作的機器，那么當兩個工人均需要使用同一臺機器時，這兩個工人就必須互相協(xié)調(diào)。如果工人甲把機器的加工速度設(shè)置為10，在他還沒有開始加工零件時，工人乙又將加工速度定為了100，如果甲不知道，就有可能導致事故發(fā)生。這就是所謂的線程沖突。因此，當多個線程都需要操作進程中某塊內(nèi)存時，這塊內(nèi)存就和“機器的加工速度”一樣，對其的改變需要施加同步手段以防止出現(xiàn)問題。因此可以規(guī)定這個機器只能在一個工人操作完后才允許另一個工人操作，這種同步手段在編程時是通過在程序中設(shè)置臨界區(qū)來實現(xiàn)的。除了設(shè)置臨界區(qū)當然也可采取其他同步技術(shù)保證線程之間的協(xié)調(diào)運行。除了線程沖突外，還有一種稱為死鎖（Deadlock）的線程安全問題。比如工人甲為了加工A零件在等待工人乙提供B零件，而乙正好在等待應由甲加工提供的C零件以裝配B零件。如果他們之間沒有其他通信手段，則雙方將一直處于等待狀態(tài)。這就是死鎖，即雙方互相等待，此本屬于邏輯錯誤，并不像線程沖突那樣可以通過固定的方法解決，這是設(shè)計算法時犯下的錯誤，當線程較多，相互間關(guān)系較復雜時是很容易產(chǎn)生的。當一段代碼不會發(fā)生線程沖突或死鎖時，我們稱這段代碼是線程安全的。在COM里存在兩種線程類型:套間線程(Apartment)和自由線程(Free)。套間線程通過消息循環(huán)調(diào)用有關(guān)的消息控制函數(shù)，所以這些消息控制函數(shù)被自動同步，不需要附加同步處理。套間線程屬于單一線程模型。運行在套間線程外的客戶只能通過代理/存根調(diào)用此對象。因此它是線程安全的。套間線程的主函數(shù)中必須調(diào)用Colnitialize函數(shù)。自由線程屬于多線程模型，可以自由創(chuàng)建多個線程。在自由線程的主函數(shù)中不包括消息循環(huán)。同一進程中其他線程可以直接調(diào)用自由線程中的對象成員函數(shù)，因此容易發(fā)生線程沖突，對象成員函數(shù)必須進行同步處理，以保證其線程安全特性。在自由線程的主函數(shù)中，必須調(diào)用CoInitializeEx函數(shù)，而且在dwColnit參數(shù)必須指定為COINIT_ MULTITHREADED，以便COM知道這是一個自由線程。支持自由線程模型的COM對象要用到Win32中多線程編程方面的知識，包括線程同步對象,如互斥體、事件、信號、臨界區(qū)等，以及WaitForMultipleObjects和WaitForSingleObject等API函數(shù)。 COM的可重用性由于 COM 標準是建立在二進制代碼級的，因此 COM 對象的可重用性與一般的面向?qū)ο笳Z言如 C++ 中對象的重用過程不同。對于 COM 對象的客戶程序來說，它只是通過接口來使用對象提供的服務，它并不知道對象內(nèi)部的實現(xiàn)過程，因此，組件對象的重用性可建立在組件對象的行為方式上，而不是具體實現(xiàn)上，這是建立重用的關(guān)鍵。COM 用兩種機制實現(xiàn)對象的重用。我們假定有兩個 COM 對象，對象1 希望能重用對象2 的功能，我們把對象1 稱為外部對象，對象2 稱為內(nèi)部對象。 包容方式 對象1 包含了對象2，當對象1需要用到對象2的功能時，它可以簡單地把實現(xiàn)交給對象2 來完成，雖然對象1和對象2支持同樣的接口，但對象1在實現(xiàn)接口時實際上調(diào)用了對象2的實現(xiàn)。 聚合方式 .對象1 只需簡單地把對象2 的接口遞交給客戶即可，對象1 并沒有實現(xiàn)對象2 的接口，但它把對象2 的接口也暴露給客戶程序，而客戶程序此時并不知道內(nèi)部對象2 的存在。COM是一個二進制標準，是DCOM、 ActiveX和OLE技術(shù)的核心。 可連接對象 可連接對象和連接點機制的基本原理在客戶與組件之間進行交互時，組件通過向客戶暴露接口監(jiān)聽客戶的請求，一旦接收到客戶的請求便作出相應的反應，在這種情況下通信是單向的，客戶處于主動狀態(tài)，而組件處于被動狀態(tài)。我們把組件的這種接口叫入接口（ining interface）。對于一個全面的交互過程來說，只有單向通信是不夠的。為了在組件對象和客戶之間提供更大的交互能力，組件對象有時也需要主動與客戶進行通信。組件對象通過出接口（Outgoing Interface）與客戶進行通信。所謂出接口也是COM接口。每個出接口包含一組成員函數(shù)，每個成員函數(shù)代表了一個事件、一個通知或者一個請求。當組件對象的屬性變化時，組件可以向客戶發(fā)出一個通知；當特定的某件事情發(fā)生時，比如鼠標操作發(fā)生時，組件產(chǎn)生一個事件發(fā)送給客戶，等待客戶處理；當對象需要客戶提供某些信息時，它向客戶發(fā)送一個請求，等待客戶應答。不管是事件，通知還是請求，它們都通過出接口的成員函數(shù)來實現(xiàn)。之所以把這些接口叫出接口是因為這些接口并不由對象實現(xiàn)，而是由客戶程序來實現(xiàn)，客戶實現(xiàn)這些接口并把接口指針告訴對象，對象通過此接口指針與客戶通信。這些接口是在客戶的事件接收器（sink）中實現(xiàn)的，事件接收器本身也是一個COM對象，用于監(jiān)聽并處理組件對象的通知或請求。因此我們可以說入接口和出接口只是一個相對的概念，而對象與客戶之間的關(guān)系大多也是相對的，雖然多數(shù)情況下是對象提供服務，客戶調(diào)用服務，但這并不是一直如此。如果一個組件對象定義了一個或者多個出接口則此組件對象叫做可連接對象?？蛇B接對象必須實現(xiàn)一個IConnectionPointContainer接口用于管理所有的出接口。每個出接口對應一個連接點的對象，連接點對象也就實現(xiàn)了IConnectionPoint接口?？蛻粽峭ㄟ^IConnectionPoint接口與可連接對象建立連接。每一個連接用CONNECTDATA結(jié)構(gòu)描述。CONNECTDATA中包含兩個成員：IUnknown類型的pUnk以及DWORD類型的dwCookie。pUnk對應于客戶中事件接收器的IUnknown接口指針；dwCookie是由連接點對象生成的用于唯一標識此連接的32位整數(shù)，dwCookie不為0才能表示一個有效連接。通過一個由可連接對象實現(xiàn)的枚舉器接口IEnumConnectionPoints，客戶可以訪問可連接對象可以訪問的所有連接點。但是要獲得IEnumConnectionPoints 接口指針，要通過IconnectionPointContainer. EnumConnectionPoints函數(shù)，此函數(shù)返回枚舉器接口指針。通過另一個有可連接對象