.Net下与传统COM和ActiveX的交互（原理与实践）

.Net下与传统COM和ActiveX的交互（原理与实践）

 

概要：本文主要说明在.net（C＃）中是如何也传统的COM和ActiveX进行交互的。其中包括：

1、             如何在.net中使用传统的COM及ActiveX？

2、             反之，如何让其它应用程序以传统的COM及ActiveX方式访问.net对象？也就是如何将.net对象以COM及ActiveX的形式暴露给操作系统。

3、             一些开发概要和示例，以及开发示例代码。代码只做演示与测试，不涉及细节问题。

 

第0部份：COM及ActiveX的简介

我不是COM高手，也不是ActiveX能人，对它们只是了解皮毛，所以为了防止读者对文章中的一些说明出现理解的偏差，有必要先说明一下本人对COM和ActiveX的理解。简单明了，COM和ActiveX都是不同的应用程序可以公用的组件。COM没有界面，而ActiveX是有界面的。ActiveX是特殊的COM。因此，COM所具有的功能，ActiveX都有，而ActiveX有更强大的功能及用户交界界面。本文不涉及COM及ActiveX的实现细节问题，主要是介绍把.net对象经COM的形式暴露给OS及其它应用程序的原理以及一些实现细节，而并非COM的开发细节。

COM是以组件的形式发布到目标机器上的，它可以被多个不同的应用程序公用。它是由操作系统的一个COM运行环境管理的（个人理解）。类似于.net运行环境，COM的运行环境负责整个COM的运行，从产生到结束。由于COM是MS在windows上较早的一个软件开发模式，而且COM是基于二进制的组件，所以目前基本上所有的windows平台上都可以使用COM，也就是不用担心你开发的COM不能在其它机器上使用了。（再次说明，完全是个人理解）

既然是操作系统管理COM的，当你开发一个COM时，必须让OS知道你开发的是什么COM，如何使用等一些必须的信息。相关的有关于COM的GUID，注册等一些 常见的知识。这里就不多说了。

我们所关心的问题之一是：当我的机上可以正常的使用COM时，如何让.net平台来使用传统的COM，当然也包括ActiveX.

 

 

第1部份：如何在.net(VS2003)下引用传统的COM及ActiveX

这是一个很简单的问题，想必很多读者都使用过，而我也不准备在这块上说很多。你可以通过引用，然后找到COM的注册文件，直接添加一个引用，然后像使用.net的对象一样使用经过引用后的COM。如果它是一个ActiveX，你还可以把它添加到工具栏上。当然，你的目标对象必须是正确的COM或者ActiveX。

那么经过引用后，它是如何工作的呢？其实我想讨论的，也就是传统的COM是如何在.net下工作的。看下面的图示（载自MSDN）

解释一下：

1、              首先就是把COM封装成程序集中的元数据，也就是.net可以使用的数据。VS2003给我们提供的工具是Tlibmp.exe，当你在引用COM时，VS2003就是用这个工具帮助我们把COM封装成了一个.net下可以用的元数据。也就是我们引用后，项目目录里会生成一个DLL文件，而它，就是.net可以使用的元数据。

2、              而在运行时，RCW会为我们处理一些细节问题，然后通过Interop来调用，你就像使用.net对象一样的使用COM。

我要说明的是：经过Tlbimp.exe封装后的元数据，只是在.net项目开发时使用的，运行时，真正的COM还是要在目标机器上安装注册。下面的一篇文章很有参考价值，读者可以深入的理解一下，.net是如何使用COM的。

http://www.microsoft.com/china/msdn/archives/library/dndotnet/html/bridge.asp　

　　下面就是我们所关心的很二个问题，如何以COM的形式来访问.net对象？

 

第2部份，如何让其它应用程序以传统的COM方法来访问.net对象(原理)

请注意这里的措词，.net是不能开发传统的COM的。因此，一些关于.net开发COM以及ActiveX的说明都是不完全正确的。它的本质是把.net的对象，通过一些封装，然后暴露给操作系统，让其实的应用程序可以像传统的COM方式那样来访问.net对象，而访问该对象的同时，因为该对象只能在.net下生成，所以运行环境还是要.net支持的。

先看一下MSDN上的一个图示。

解释一下：

1．             托管代码经编译成中间语言，想必大家都明白。而让其它应用程序也可以访问你所编译的DLL文件，却有很多不同的方法。这里，就是一种，以COM的形式暴露给OS。

2．             这是技术核心，通过Tlbxp.exe工具，把DLL文件导出成组件（COM组件）类型库，也就是：把中间语言可以使用的DLL文件，通过工具，导出成COM可以使用的数据。

3．             注册，还有一个工具regasm.exe，可以把DLL向OS（注册表）以COM的形式注册对象。这样OS里的COM运行环境就知道系统里有一个对象，可以用GUID来标识并生成和使用。

4．             以COM的方式实例化.net对象，先是应用程序向COM运行环境请求，要以生成一个对象（GUID标识）。COM运行环境通过注册信息找到COM类型数据库，然后通过.net的CCW(COM Callable Wrapper)（COM可调用包装）来访问.net下的DLL文件，然后生成.net对象，再返回给COM运行环境。而COM运行环境再以COM的形式把.net对象返回给应用程序。然后应用程序就像访问COM一样的来访问.net对象。

因此，.net不能开发正真的COM，只是对.net对象进行一个封装，然后以COM的形式暴露给OS，让OS里的其它应用程序也可以像访问COM那样来访问.net对象。而本身的.net对象还是要.net环境来支持的。

好了，知道了它的原理后，我们就明白可以做什么事了。下面，我们就是如何来做事了。

 

 

第3部份，最简单的方法来暴露.net对象(VS2003)

这个方法很简单，就是做一个Library项目，然后把编译选项设定为Interop交互为true.

编译过后，系统会自动的为你在OS中注册一个COM，当然，有点类似ActiveX，就要看你的对象有没有界面了。

这里引用博客园里的另一文章给大家看看，应该有收获。

红马天下(http://www.cnblogs.com/homer/ )的这几篇文章：用C#编写ActiveX控件

http://www.cnblogs.com/homer/archive/2005/01/04/86473.html

http://www.cnblogs.com/homer/archive/2005/01/08/88780.html

http://www.cnblogs.com/homer/archive/2005/01/26/97822.html

上面的几篇文章里介绍了一些操作细节，我这里就不重复了。上面的工作大部份都是系统自动给我们完成的，下面我们来讨论一些细节问题。

 

第4部份：以传统的COM方式向OS暴露.net对象（VS2003下的操作及实现）

1、             还是new一个Library项目。

2、             添加一个COM对象(要安装插件，后面有下载)：

3、             看看这个插件为我们做了什么（代码）：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Webb.PublicCOM.TestCOM01
{
    Events raised by your COM class#region Events raised by your COM class
    //
    // TODO: Insert delegates for events raised by your class here.
    //
    //public delegate void Event1Handler(int i, int j);

    [    Guid("6C656B6C-F101-4CC8-A7C4-B2296A0A715C"),
        InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsIDispatch) ]
    public interface IWebbTestCOM02Events
    {
        //
        // TODO: Insert event handlers for events your class raises here.
        //
        //[DispId(1)] void Event1(int i, int j);
    }
    #endregion

    Interface published by your COM class#region Interface published by your COM class
    [    Guid("BE268E05-CF9C-43B4-986E-720971A924A2"),
        InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsDual) ]
    public interface IWebbTestCOM02
    {
        //
        // TODO: Insert functions your class publishes here.
        //
        //[DispId(1)] int Function1(string s1, string s2);
    }
    #endregion

    [    Guid("B303E55E-F40A-4E8C-B94B-BE781E01274C"),
        ProgId("Webb.PublicCOM.TestCOM01.WebbTestCOM02"),
        ClassInterface(ClassInterfaceType.None),
        ComSourceInterfaces(typeof(IWebbTestCOM02Events)) ]
    public class WebbTestCOM02 : IWebbTestCOM02
    {
        //
        // TODO: Insert events raised by your class here.
        //
        //public event Event1Handler Event1;

        // A COM class must have a public parameterless constructor.
        // Otherwise the class might not be registered for COM and
        // cannot be created by CreateObject.
        public WebbTestCOM02() : base()
        {
        }

        //
        // TODO: Implement the methods of your class interface here.
        //
        //public int Function1(string s1, string s2)
        //{
        //    return 0;
        //}
    }
}

4、             删除一些注释的代码，编译项目，你就可以得到一个已经向OS暴露过的.net对象了。当然，你还可以添加一些函数或者事件。编译过后，有一个DLL文件，还有一个tlb文件，它就是用工具导出后，向COM暴露的组件库数据。C＋＋可以用该文件通过COM方式来访问.net对象，注意，这与C＋＋写托管代码完全不同。源代码有一个用C＋＋通过COM来访问.net对象的实例。

5、             用其它应该程序来访问上面的对象。
我们的目标很明确，就是以COM的方式来访问前面的.net对象，首先你可以在COM对象里找到我们编译过和注册过的对象：

如果你是在.net下引用该COM，你会得到一个错误：

这里说明两个问题：

                        i.              我们在vs.net2003下添加COM引用时，其实就是我第1部份里说的原理，而这里我们所引用的对象本身已经是.net对象，所以再引用时，是会出错的。这里是引用，不是运行时创建。

                       ii.              我们可以直接对DLL文件引用，这与一般的.net程序集引用是有一点区别的：

可以看到，我们引用后的对象，与一般程序集的引用不一样，反而也COM的引用很像。也就说，我们这里的引用是通过了RCW的。

 

接下来，你就可以自由的把你的.net对象写的很完善了。大家应该可以注意到，我们写这个项目的时候，就是要遵守一些开发原则。因为COM的特殊性，我们的对象必须定义和实现一些接口，而在每种开发语言里，它的实现方法是不一样的。本文暂时不讨论代码实现细节，示例代码里有一个例子，可以参考一下。

 

第5部份：以ActiveX方式向OS暴露.net对象（VS2003下的操作及实现）

接上面的思路，我们应该可以想到，以COM方式向OS暴露.net对象，就是让我们的对象实现一些接口，定义一些必须信息。然后利用工具向OS注册这些信息就行了。下面讨论的就是，我们手动的修改和添加一些信息，让我们的.net对象实现更多的接口，然后以ActiveX的形式暴露给OS。首先说明，ActiveX是有页面的，因此我们可以从一个UserControl上开发。

在原来的项目中，添加一个TestActiveX01对象，从UserControl继承。然后给我们的对象添加一些特殊功能，让它以ActiveX的形式暴露给OS：

using System;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Drawing;
using System.Data;
using System.Windows.Forms;

// Add in these    using clauses for this example
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;
using System.Reflection;
using Microsoft.Win32;


namespace Webb.PublicCOM.TestCOM01
{
    /**//// <summary>
    /// Summary description for TestActiveX03.
    /// </summary>
    [ProgId("Webb.PublicCOM.TestActiveX03")]
    [ClassInterface(ClassInterfaceType.AutoDual)]
    public class TestActiveX03 : System.Windows.Forms.UserControl
    {
        private System.Windows.Forms.PictureBox pictureBox1;
        /**//// <summary> 
        /// Required designer variable.
        /// </summary>
        private System.ComponentModel.Container components = null;

        public TestActiveX03()
        {
            // This call is required by the Windows.Forms Form Designer.
            InitializeComponent();
            // TODO: Add any initialization after the InitializeComponent call
        }

        /**//// <summary> 
        /// Clean up any resources being used.
        /// </summary>
        protected override void Dispose( bool disposing )
        {
            if( disposing )
            {
                if(components != null)
                {
                    components.Dispose();
                }
            }
            base.Dispose( disposing );
        }

        Component Designer generated code#region Component Designer generated code
        /**//// <summary> 
        /// Required method for Designer support - do not modify 
        /// the contents of this method with the code editor.
        /// </summary>
        private void InitializeComponent()
        {
            System.Resources.ResourceManager resources = new System.Resources.ResourceManager(typeof(TestActiveX03));
            this.pictureBox1 = new System.Windows.Forms.PictureBox();
            this.SuspendLayout();
            // 
            // pictureBox1
            // 
            this.pictureBox1.Image = ((System.Drawing.Image)(resources.GetObject("pictureBox1.Image")));
            this.pictureBox1.Location = new System.Drawing.Point(0, 0);
            this.pictureBox1.Name = "pictureBox1";
            this.pictureBox1.Size = new System.Drawing.Size(128, 40);
            this.pictureBox1.TabIndex = 0;
            this.pictureBox1.TabStop = false;
            // 
            // TestActiveX03
            // 
            this.Controls.Add(this.pictureBox1);
            this.Name = "TestActiveX03";
            this.Size = new System.Drawing.Size(200, 152);
            this.ResumeLayout(false);

        }
        #endregion

        /**////    <summary>
        ///    Register the class as a    control    and    set    it's CodeBase entry
        ///    </summary>
        ///    <param name="key">The registry key of the control</param>
        [ComRegisterFunction()]
        public static void RegisterClass ( string key )
        {
            // Strip off HKEY_CLASSES_ROOT\ from the passed key as I don't need it
            StringBuilder    sb = new StringBuilder ( key ) ;
            sb.Replace(@"HKEY_CLASSES_ROOT\","") ;
            // Open the CLSID\{guid} key for write access
            RegistryKey k    = Registry.ClassesRoot.OpenSubKey(sb.ToString(),true);
            // And create    the    'Control' key -    this allows    it to show up in
            // the ActiveX control container
            RegistryKey ctrl = k.CreateSubKey    ( "Control"    ) ;
            ctrl.Close ( ) ;
            // Next create the CodeBase entry    - needed if    not    string named and GACced.
            RegistryKey inprocServer32 = k.OpenSubKey    ( "InprocServer32" , true )    ;
            inprocServer32.SetValue (    "CodeBase" , Assembly.GetExecutingAssembly().CodeBase )    ;
            inprocServer32.Close ( ) ;
            // Finally close the main    key
            k.Close (    ) ;
        }

        /**////    <summary>
        ///    Called to unregister the control
        ///    </summary>
        ///    <param name="key">Tke registry key</param>
        [ComUnregisterFunction()]
        public static void UnregisterClass ( string    key    )
        {
            StringBuilder    sb = new StringBuilder ( key ) ;
            sb.Replace(@"HKEY_CLASSES_ROOT\","") ;
            // Open    HKCR\CLSID\{guid} for write    access
            RegistryKey    k =    Registry.ClassesRoot.OpenSubKey(sb.ToString(),true);
            // Delete the 'Control'    key, but don't throw an    exception if it    does not exist
            k.DeleteSubKey ( "Control" , false ) ;
            // Next    open up    InprocServer32
            RegistryKey    inprocServer32 = k.OpenSubKey (    "InprocServer32" , true    ) ;
            // And delete the CodeBase key,    again not throwing if missing
            k.DeleteSubKey ( "CodeBase"    , false    ) ;
            // Finally close the main key
            k.Close    ( )    ;
        }
    }
}

编译，然而用Active Control Test Container 来测试和查看我们的ActiveX:

可以看到，经过特殊方法实现后的对象可以在ActiveX中查看的到，而且可以添加到容器中：

接下来的工作就是一些功能的实现细节问题了，本文暂时不讨论这些内容。

最后一个问题就是在其它语言中通过COM来访问我们的.net对象，我们在C＋＋下经过测试并实现了一些细节问题，事件等。但源代码不在示例中。

 

总结：.net开发COM或者ActiveX，其实是把写好的.net对象（当然是准备暴露给OS的），实现一些特殊的接口，通过工具把元数据导出成COM可用的组件库数据，然后注册给OS。运行时，通过CCW来动态的管理与维护.net对象。而对于用户来说，他就像访问COM一样访问.net对象。

MSDN参考：

http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/8bwh56xe(VS.80).aspx

http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/e753eftz(vs.80).aspx

 

下载文档：

1、             VS2003COM开发插件。

https://files.cnblogs.com/WuCountry/CSComSetup.zip

2、             示例项目代码。
https://files.cnblogs.com/WuCountry/Webb.PublicCOM.zip

3、             本文doc文档。
https://files.cnblogs.com/WuCountry/TempDoc.zip