Delphi下的COM编程技术简介.pdf
Delphi 下的下的 COM 编程技术简介编程技术简介 组件对象模型(Component Object Model，以下简称 COM)是组件对象之间相互接口的规范，凡是遵循 COM 接口规范的对象彼此之间能相互通信和交互，即使这些对象是由不同的厂商、用不同的语言、在不同的 Windows 版本甚至不同的机器上编写和建立的。Delphi 支持 COM 接口规范，Object Pascal 语言增加了对象接口的方法。用 Delphi 创建的 COM 对象还可以工作在 MTS(Microsoft Transaction Server)环境中。软件重用是业界追求的目标，人们一直希望能够像搭积木一样随意“装配”应用程序，组件对象就充当了积木的角色。所谓组件对象，实际上就是预定义好的、能完成一定功能的服务或接口。问题是，这些组件对象如何与应用程序、如何与其他组件对象共存并相互通信和交互?这就需要制定?个规范，让这些组件对象按统一的标准方式工作。COM 是个二进制规范，它与源代码无关。这样，即使 COM 对象由不同的编程语言创建，运行在不同的进程空间和不同的操作系统平台，这些对象也能相互通信。COM 既是规范，也是实现，它以 COM 库(OLE32.dll 和贴 OLEAut32.dll)的形式提供了访问 COM 对象核心功能的标准接口以及一组 API 函数，这些 API 函数用于创建和管理 COM 对象。COM 本质上仍然是客户服务器模式。客户(通常是应用程序)请求创建 COM 对象并通过 COM 对象的接口操纵 COM 对象。服务器根据客户的请求创建并管理 COM 对象。客户和服务器这两种角色并不是绝对的。组件对象与一般意义上的对象既相似也有区别。一般意义上的对象是一种把数据和操纵数据的方法封装在一起的数据类型的实例，而组件对象则使用接口(Interface)而不是方法来描述自己并提供服务。所谓接口，其精确定义是“基于对象的一组语义上相关的功能”，实际上是一个纯虚类，真正实现接口的是接口对象)(Interface Object)。一个 COM 对象可以只有一个接口，例如 Wndows 9598外壳扩展；也可以有许多接口，例如 Ac 咖 ex 控件一般就有多个接口，客户可以从很多方面来操纵ActiveX 控件。接口是客户与服务器通信的唯一途径。如果一个组件对象有多个接口，则通过一个接口不能直接访问其他接口。但是，COM 允许客户调用 COM 库中的 QueryInterface()去查询组件对象所支持的其他接口。从这个意义上讲，组件对象有点像接口对象的经纪人。在调用 QueryInterface()后，如果组件对象正好支持要查询的接口，则 QueryInterface()将返回该接口的指针。如果组件对象不支持该接口，则 QueryInterface()将返回一个出错信息。所以，QueryInterface()是很有用的，它可以动态了解组件对象所支持的接口。接口是团向对象编程思想的一种体现，它隐藏了 COM 对象实现服务的细节。COM 对象可以完全独立于访问它的客户，只要接口本身保持不变即可。如果需要更新接口，则可以重新定义一个新的接口，对于使用老接口的客户来说，代码得到了最大程度的保护。认识 GUID、CLSID、IID 在一个复杂的系统中，可能充斥着大量的组件对象每个组件对象可能又有大量的楼 cJ 为了保证这些接口彼此不会冲突，Microsoft 规定用 GUID 来标识组件对象和接口。GUID 是 Globally Unique Identifier 的缩写意为全局唯一标旧符GUID 可以标识组件对象的类，这时候 GUID 也称为CLSID(Class Identifier 的缩写)。GUID 也可以标识组件对象的接口，这时候 GUID 也称为 IID(Interface Identifier 的缩写）。引用计数 引用计数是一种机制，使组件对象具有?定的“智能性”。它的工作原理是这样的：当接口对象第一次创建时，引用计数的初始值为 1。当有?-个客户请求获得接口对象的指针时，就调用 AddRef()使该计数加 1当一个客户不再需要组件对象的服务时它应当调用 Release()。注意，Release()并不真正释放接口对象，因为可能还有其他客户正在使用接口；Release()只是使引用计数减 1。只有当引用汁数正好减为零时接口对象才被删除。下面举例说明引用计数的作用。假设客户 A 向服务器请求 IMalloc 接口，服务器收到请求后首先看该接口对象是否存在。如果没有就创建?个接口对象，并凋用 AddRef()使引用计数变为 1，同时把该接口对象的指针传递给客户 A。假设这时候客户 B 也加入进来，并且也是请求 IMalloc 接口。由于此时 IMalloc 接口对象己存在，所以服务器只是简单地返回一个指针，并且调用 AddRef()使引用计数变为 2，当客户 A 不再需要 IMalloc 接口时，它就调用 Release()试图释放这个接口。显然，这时候不能删除 Imalloc 接口对象，因为客尸 B 还正用着呢。可见，引用计数这种机制使服务区知道如何管理自己的接口。引用汁数这种机制也带来?个问题，就是调用 AddRef()和 Release()不能出现混乱。一旦出现混乱，可能导致接口对象水远不被删除或者过早地被删除。虚拟方法表 COM 是个二进制规范，任何开发环境只要遵守这个规范都可以生产出 COM 对象。COM 采用一种称为虚拟方法表的文法来解决方法调用。不过，COM 接口与 Objetc Pascal 的类还是行-?些区别的：COM 接口中凡是要表露给客户的方法必须声明为纯虚的，客户得到的只是指向虚拟方法表的指针，具体实现接口的是接口对象。如果建立了同一个 COM 对象的多个实例，则虚拟方法表是共享的但每个实例的数据是私有的。在 Delphi 种，用 abstract 指示字来声明纯虚方法。例如：TMyPureVirtualClass=class public procedure MyMethod;virtual;abstract;end;IUnknOwn 接口 正如 TObjetc 是所有类的祖先一样，IUnknown 是所有接口的祖先。这样，凡是取得了接口对象指针的客户总是能访问 COM 对象的核心服务，诸如 AddRef(),Release()和 QueryInterface(),这三个核心服务管理着接口对象的生存期。AddRef()和 Release()比较简单都没有参数。而 QueryInterface()则比较复杂，它有两个参数：一个是 IID 参数，用于指定要查询的接口；另一个是 Obj 参数，用于返回找到的接口对象的指钉；如果 COM 对象不支持所查询的接口，则 Obj 参数将返回 nil。AddRef()和 Release()前均加了下划线前缀，这是为了更加醒目。过去，COM 对象必须自己维护引用计数，也就是说，必须调用 AddRef()和 Release()来把引用计数加 1 或减 1。COM 的另一个核心服务 QueryInterface()也是不可缺少的，客户只有调用 QueryInterface()才能申请到另一个接口指针。由于采用了 ActiveX 框架，所以引用计数是有 TComObject 对象自动维护的，应用程序不再需要直接与 IUnknown 接口打交道。这里顺便介绍一下 COM 模型中称为 Interface Aggregation 的概念。面向对象的编程思想允许通过继承(Inheritance)来实现软件重用。在 COM 模型中没有继承的概念，而是通过 Interface Aggregation技术把多个接口聚合起来，共同完成某一复杂的功能。In-Process COM 服务器的形式是 DLL，它可以输出 COM 对象，并映射到客户的进程地址空间中运行。In-Process 服务器的优势在于，客户可以直接调用 COM 对象的接口。要创建一个 In-Process COM 服务器，先要建立一个 ActiveX 库作为 COM 对象的容器。为此，可以使用“File”菜单上的“New”命令，翻到“ActiveX”页。双击“Activex NbrW”图标，就会自动创建一个 Ac6vex 库。一个 InPrecess 类型的 COM 服务器必须引出下面 4 个例程：function DllReGISterServer:HResult;stdcall;function DllUnRegisterServer:HResult;stdcall;function DllGetClaasObject(const CLSID,II:TGUID;var obj)：HResult；stdcall function DllCanUnloadNow:HResult;stdcall;ComServ 单元已经实现了这几个例程。因此，只要在项目文件中引出它们即可。DllRegisterServer()用于注册 COM 服务器以及服务器中的所有 COM 对象。每个 COM 对象在注册表的HKEY_CLASSES_ROOTCLSIDxxxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxx下都有各自的键。其中，(x)代表 COM 对象的 CLSID。对于 In-Process 类型的 COM 服务器来说，还有一个键叫InProcServer32，这个键的默认值是服务器文件在磁盘上的路径。DllUnregisterServer()用于撤消DllRegisterServer()所做的工作，即从注册表中取消 COM 服务器以及 COM 对象的注册。DllGetClassObjetc()用于获取一个 COM 对象的类工厂。CLSID 参数用于指定 COM 对象的CLSID，HD 参数用丁指定要获取的类工厂的接口 IID(通常设为 IClassFactory 的 IID)。如果这个函数调用成功，obj 参数将返回一个指向类工厂的指针。DllCanUnloadNow()用于判断 COM 服务器是否应当从内存中卸载。只要服务器中有一个 COM对象被引用，这个函数就应当返回 S_PALSE，表明 DLL 不应当卸载。如果服务器中没有一个 COM对象被引用，这个函数应当返回 S_TRUE。要在服务器中加入 COM 对象，可以使用“File”菜单上的“New”命令，翻到“ActiveX页，然后双击“COM Object”图标，Delphi 5 将启动 COM 对象向导 这里说的 COM 对象是非常简单的。如果要创建特定形式的 COM 对象，诸如 OLEAutomation 对象或者 ActiveX 件则必须使用 Delphi提供的专门向导。具体方法如下：1、在“Class Name”框内输入 C0M 对象的类名，不必以 T 打头。2、在“Instancing”框内指定 COM 对象的实例模式。对于 In?Process 类型的服务器来说不必指定实例模式。3、在“Threading Model，柜内选择一种线程模式，可以设为以下值：Single：整个 COM 服务器都是单线程的 Apartment：每个 COM 对象的实例有单独的线程。这样，凡是需要共享的数据(诸如全局变量)必须用线程同步对象保护；Free：一个 COM 对象的多个实例可以同时运行，这意味着 COM 对象必须保护自己的实例数据，以避免多个实例相冲突：Both：同时支持 Aartment 和 Free 两种线程模式。在“Implementd Interfaces”框内输入让 COM 对象实现的接口名称(可选)。默认情况下向导所创建的 C0M 对象只实现 IUnknown 接口。如果选中“Include Type Library”复选柜，向导将生成一个类型库。如果选中“Mark interface OleAutormation”复选框，将使接口支持 Ole Autormation。不过，类型库中的数据类型必须是与 Ole Autormation 兼容的类型。单击击“OK”按钮，向导将创建一个 COM对象。如果选中丁“Include Type Library”复选柜，向导将创建?个类型库。同时，向导将生成 COM对象的单元文件。一个 COM 对象的单元：Unit Unit2;Interface uses Windows,ActiveX,Classes,Comobj,Project2_TLB,StdVCl;type TXXH=class(TTypedComObjetc,IXXH)Protectd Declare IXXH methods here)end;implementation uses ComServ;initialization TTypedComObjetcFactory.Create(ComServer,TXXH,Class_XXH,ciMultiInstance,tmApartment);可以看出，用 Delphi 5 创建的 COM 对象，代码非常简洁，这主要是因为 Object Pascal 语言引入了对象接口的语法以及采用了 ActiveX 框架。接口对象是一个类，但保留字 class 后列山了两个祖先:第一个祖先必须是 TObject 的派生类，这里是 TTypedComObjetc;第二个祖先是要实现的接口，这里是IXXH。第一个祖先可以是其他已声明过的接口对象，表示正在声明的接口对象同时支持多个接口。接口的第一个成贝必须是 CLSID。在某些需要传递 CLSID 常量的场合可以直接用接口名称来代替CLSID 常量。当然，目前 IXXH 接口中还没有其他成员。COM 对象的实例是通过类工厂来建立的。每个 COM 对象都有一个类工厂。类工厂本身的实例是在单元的 initialization 部分建立的。这样，一旦 COM 服务器调入内存运行，就会创建类工厂的实例，也就随时可以府客户的请求创建 COM 对象的实例。要让 Windows 能找到 COM 服务器，COM 服务器必须在 Windows 的注册表中登记注册。这需要借助于一个叫服 REGSVR32.EXE 的命令行程序。如果没有 REGSVR32.EX，则可以用一个文本编辑器建立一个“注册表项目”文件，其扩展名是.REG。“注册表项目”文件应当遵循一定的格式。请参考下面的例子：REGEDIT4 HKEY_CLASSES_ROOTCLSID0AA1740-310E-11D0-A45E-444553540000=MyCOMServer HKEY_CLASSES_ROOTCLSID0AA1740-310E-11D0-A45E-444553540000InProcServer32=C:DELPHICOMServerMyComServer.DLL 建立了注册表项目文件后，只要在资源管理器中双击这个文件，Windows 就会把“注册表项目”文件中的信息加到注册表中。注册了 COM 服务器后，就可以打开 Windows 的注册表，查看 COM服务器的注册情况。
