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面向对象的思想难以适应这种分布式软件模型,于是组件化程序设计思想得到了迅速的发展。 按照组件化的程序设计的思想,复杂的应用程序被设计成一些小的,功能单一的组件模块,这些组件模块可以运行在同一台机器上,也可以运行在不同的机器 上。 为了实现这样的应用软件,组建程序和组建程序之间需要一些极为细致的规范, 只有组件程序遵守了这些共同的规范,然间系统才能正常运行。 为此,OMG和Microsoft分别提出了CORBA(Common Object Request Breaker Architecture)和COM(Component Object model)标准,目前CORBA模型主要应用于UNIX操作系统平台上,而COM 则主要应用于Microsoft Windows操作系统平台上。 在COM标准中,一个组件程序也被称为一个模块,它可以是一个动态连接库(DLL), 被称为进程内组件(in-of-process component)也可以是一个可执行程序(EXE),被称为进程外组件(out-of-process component). COM对象是建立在二进制可执行代码级的基础上,而C++等语言中的对象是建立在源代码级基础上的,因此COM对象是语言无关的。这一特性 使用不同编程语言开发的组件对象进行交互成为可能。 在Microsoft Windows系统平台上,COM技术被应用于系统的各个层次,从底层的COM对象管理到上层的应用程序交互都用到了COM标准。 概述
COM既提出了组件之间进行交互的规范,也提供了实现交互的环境, 因为组件对象之间交互的规范不依赖于任何特定的语言,所以COM也可以是不同语言协作开发的一种标准。 OLE技术以COM规范为基础,OLE充分发挥了COM标准的优势,使Windows操作系统上的应用程序具有极强的可交互性。如果没有 OLE的支持,Windows操作系统则会逊色很多。 但是,COM规范并不局限于OLE技术,实际上,OLE技术只是COM的一个应用而已,这几年,OLE技术在进行网络互连是显示出了很大的 局限性,而COM则表现出了极强的适应能力。 COM标准包括规范和实现两大部分,规范部分定义了组件和组件之间通信的机制,这些规范不依赖于任何特定的语言和操作系统,只要按照该规 范,任何语言都可以使用; COM标准的实现部分是COM库,COM库为COM规范的具体实现提供了一些核心服务。 COM是面对对象的软件模型,因而对象是他的基本要素之一。类似于C++中对象的概念,对象是某个类(class)的一个实例;而类则是一 组相关的数据和功能组和在一起的一个定义。使用对象的应用(或另一个对象)成为客户,有时也成为对象的用户。 接口是一组逻辑上相关的函数集合,其函数也被称为接口成员函数。对象通过接口成员函数为客户提供各种形式的服务。 在COM模型中,对象本身对于客户来说是不可见的,客户请求服务时,只能通过接口进行。每一个接口都由一个128位的全局唯一标识符 (GUID,Globally Unique Identifier)来标识。客户通过GUID获得接口的指针,在通过接口指针,客户就可以调用其相应的成员函数。 一般来说,接口是不变的,只要客户期望的接口在组建对象中还存在,它就可以继续使用该接口所提供的服务。对象可以支持多个接口,因此对组件 对象的升级可通过增加接口的办法实现,这样得到的新接口可以不影响老接口的使用。 客户如何来标识COM对象呢?与接口类似,每个对象也用一个128位GUID来标识,称为CLSID(class identifier,类标识符或类ID),用CLSID标识对象可以保证(概率意义上)在全球范围内的唯一性。
只要系统中含有这类COM对象的信息,并包括COM对象所在的模块文件(DLL或EXE文件)以及COM对象在代码中的入口点,客户程序就 可以由此CLSID来创建COM对象。 那么客户怎么使用COM对象所提供的服务呢?客户获得的又是什么呢? 实际上,客户成功创建对象后,它得到的是一个指向对象某个接口的指针,因为COM对象至少实现一个接口,所以客户就可以调用该接口提供的所有服务。 但是COM对象可以有自己的状态,正是这种状态才使客户感觉到COM对象的存在。如果客户同时拥有两个相同CLSID的对象,则两个对象可 以有不同的状态,客户完全不必关心COM对象是怎么实现的,以及两个对象的状态数据之间有什么关系(数组或者链表)。当然,COM对象也可以是无状态的, 这种COM对象以提供功能服务为主,可以用来代替传统的API函数接口,使得应用程序编程接口更为有序,组织层次性更强。 COM本身除了规范之外,也有实现的部分,其中包括一些核心的系统级代码,也正是这部分核心代码,才使得对象和客户之间可通过接口在二进制 代码级进行交互 。 在Microsoft Windows操作系统环境下,这些库以.dll文件的形势存在,其中包括以下内容: (1) 提供了少量的API函数实现客户和服务端COM应用的创建过程。在客户端,主要是一些创建函数;而在服务器端,提供一些对象的访问支持。 (2) COM通过注册表查找本地服务器即EXE程序,以及程序名与CLSID的转换等。 (3) 提供了一些标准的内存控制方法,使应用控制进程中内存的分配。
COM库一般不在应用程序层实现,而在操作系统层次上实现,因此一个操作系统只有一个COM库实现。而且COM库的实现必须依赖于具体的系统平台, 尤其是系统底层的一些标准。 COM库可以保证所有的组件按照统一的方式进行交互操作,而且它使我们在编写COM应用时,可以不用编写为进行COM通信而必需的大量基础代码,而 是直接利用COM库提供的API进行编程,从而大大加快了开发的速度。例如,现在COM库的版本都支持远程组件即分布式COM,我们不用编写任何网络或者 RPC(remote procedure call)的代码,就可以实现在网络上进行程序之间的通信。 如果我们用面向对象语言来实现COM对象,则很自然可以用类类定义对象。在C语言中,对象的概念可能变成一个逻辑概念,如果两个对象同时存 在,则在接口实现中必须明确知道所进行的操作是针对哪个对象的,这个过程可由COM接口的定义保证。 COM规范使用GUID来标识COM对象的思想源于OSF(Open Software Foundation)采用的UUID(Universallz Unique Identifier), UUID被定义为DCE(Distributed Computing Environment)的一部分,主要用于表识RPC通信的双方。 除了封装性和重用性,C++对象还有一个重要特性是多态性。正是C++对象的多态性,才体现了C++语言用类描述事物的高度抽象的特 征;COM对象也 具有多态性,但这种多态性需要通过COM对象所具有的接口才能体现出来,就像C++对象的多态性需要通过其(virtual)函数才能体现一样。 从API到COM接口 假如我们要实现一个字处理应用系统,它需要一个查字典的功能,按照组件化程序设计的方法,自然应该把查字典的功能放到一个组件(.dll)程序中实 现。如果以后字典程序的查找算法或者字典库改变了,只要应用程序和组件之间的接口不变,则新的组件程序仍然可以被应用系统使用。这就是采用组件程序带来的 灵活性。 为了把应用系统和组件程序连接起来,又能使它们协同工作,最简单的做法就是先定义一组查字典的函数,而且这组函数尽可能一般化,不要加入特 定的与字典库相关的知识。
作者:GangWang
出处:http://www.cnblogs.com/GnagWang/
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