COM 基础入门 (一)

前段时间应组织需要,做一ActiveX 插件 , 但是ActiveX是基于COM的，于是打算把COM好好学学，但是COM是老技术了当然也是相当经典的技术，国内的书籍对于COM的介绍相对不是特别的多。小研究了一下，今天写点东西和大家一起学习学习。

 

说道COM首先要引入的是组件模型的概念。那么什么又是组件模型呢？C++相信大家都知道，即使不是C++。 那么C++是基于类对象的思想，对象和组件又有什么不同呢？我们暂且这么理解（深入之后并不止是这么简单） 假设一台带鼠标和外接键盘的笔记本。如果用对象思想来描述笔记本和鼠标以及外接键盘的关系：他们三是连在一起的，接口一旦插上就不能再换别的鼠标了，如果想再换别的鼠标怎么办呢？重新编译笔记本和鼠标以及键盘构成的这个整体（重新返厂修改）。一块铁板上焊接死的原理。

 

这个问题的解决方法之一是接口与实现分离（既是组件思想的一部分）

那么组件思想呢？这里设计到一个重用性，这台带鼠标和外接键盘的笔记本是由电脑这个组件 和 鼠标 和 外接键盘 这三个东西共同构成的。而鼠标和键盘在电脑上是用可拔插的USB进行连接的。那么当我想把滚珠鼠标换成光电鼠标的时候，只需要拔下鼠标的USB，然后换一个光电鼠标重新接上这个接口就完事了，不需要返厂，更不会影响键盘和整个设备的使用。一句话，整个系统由各自不相关的组件组合成，而组件之间用接口连接在系统上。想换什么东西直接对那个组件进行操作就行，别的完全不受影响，只要接口不改变（USB2.0 不会突然改变到 USB3.0）。

插曲： 如果生产鼠标的厂家自己定义了一组规则（接口规则），而笔记本生产厂家也定义了自己的一组规则，鼠标接口是圆形的，笔记本接鼠标的地方是方形的。怎么办？

于是，万恶的微软站出来了！说：你们现在都听我的！我要求你们生产这些东西都要按照我定的规则！ ...于是COM诞生了...

那么有了组件思想之后我们就可以进入COM了。

什么是COM呢？开发语言？不是！ 开发模型？不准确！确切的说，COM只是一组规则，人们用这组规则来规划软件的开发，这样到达软件开发组件化的目的。

那么这组规则又是什么呢？这个规则又是用什么来实现的呢？接下来将给大家解释。 由于COM的特殊性，在此先介绍COM思想的实现工具：C++ 然后阐述原理就会更加易懂。

C++最经典的思想之一莫过于多态了，怎么理解多态呢？我们暂时将它理解为一个接口能调用多个不同的对象。而C++的接口思想，给COM的实现奠下了基础。COM的实现多选择C++（VB和其他语言也可以）这是因为C++在内存里的编译出来的结构和COM所描述的很吻合：

C++虚表：

我们可以把这些F函数理解为接口，vtbl为接口指针，当派生类继承了这个接口结构之后（注意定义接口的时候，接口是不占用内存的，只是一个结构而已），派生类实现了这些接口函数，于是，这些接口函数在不同的对象里，就有着不同的内存地址的指向：

那么当把不同的对象值传给vtbl指针的时候，再用vtbl指针调用，就能调出不同对象的接口函数（接口函数相同，但是函数里面的内容不相同）了（实现了多态）。

了解了C++的虚表之后，现在可以进入COM的世界了。

之前我们提到，COM是组件模型的基础，接口也是组件模型的基础，其实COM的所有核心就是接口。我们在后文称为COM接口，COM接口。

C++的接口并使真正的COM接口，他虽然实现了多态，但是没有统一每个组件的接口应该写成什么样...A公司生产一个组件，有3个接口，一个叫张三，一个叫李4，一个叫王麻子，用户（用组件的开发团队）拿到这个组件傻眼了！又得查一遍接口说明等等乱七八糟的东西...此时，微软拿着COM走出来了！说：你们！生产组件用COM规则,每个组件都必须有以下接口作为基础----IUnkown。那么什么又是IUnknow接口呢？顾名思义？不对！其实他的作用和他的名字恰好相反。

每个组件都以IUnknown为最初的接口，然后用自己的接口来继承IUnknow接口。这样，组件用户省了很多事，只需要定义一个IUnknow指针，就能对这个组件的其他接口进行查询和使用。

接下来IUnknow的原型将呈现出来：

我们暂时对第一个接口函数进行说明，这是一个查询接口的函数。参数1为要查询的接口 ， 而参数2为指向要查询的接口的指针。

构建以下结构的组件：

如图：

我们只要在CX里实现QueryInterface函数即可：

在这个函数里，保存着组件本身的每一个接口的地址（这些地址对于组件本身而言是可知的。）接下来是客户端的使用情况：

可见，用户没有使用任何的其他接口定义，而只是知道了一个IUnknow接口指针，然后通过这个指针对组件进行操作。那么这样就解决了之前的接口不变，组件实现可以各种变的问题。

现在将整个流程描述一遍：

我开发了一个组件，以IUnknow为标准组件接口，组件用IX , IY两个功能接口，而在组件实现的地方，用IUnknow里的QueryInterface保存好组件的每个接口的地址。现在我把组件发布出去，我的客户定义了一个IUnknow的接口指针，然后用这个指针调出组件IUnknow接口里的QueryInterface函数来查询功能实现的接口，所以他只关心IUnknow接口就足够了。（至于这种保存接口地址的能力，请参照前文的C++虚表的使用）

现在考虑以下情况：

例子组件是我发布的第一期组件，只有IX,IY两个接口和对应的功能，现在我又想给我的组件增加功能，怎么办呢？我只要继续以IUnknow为基接口，重写FX()功能，但是对于客户而言，他所看到的依然是IUnknow，用的也是这个接口！那么客户使用我的组件新功能，只要卸载掉他的软件里旧的组件部分，把新组件放进去，继续使用，他的整个软件不需要一点变动。

这不仅实现了软件的重用，还保证了软件工业化上的接口统一。对于提高软件的开发效率和重用性有很大的帮助。

谢谢大家花时间阅读。 欢迎点评 本人将会第一时间改正。 本文章属于初级入门，很多核心没有叙述，后续COM学习内容将会陆续发布。谢谢支持