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浅析COM的思想及原理(2)

减小字体 增大字体 作者:郁郁小蝎  来源:中国站长学院  发布时间:2008-10-20 19:43:52

  三、COM中的几个重要概念

  1、组件:

  其实只要你仔细阅读了前面的部分,组件的概念应该已经很清楚了。这里所说的组件,就是前面反复在讨论的所谓“模块”。现在我只想强调一下组件需要满足的一些条件。首先是封装性,组件必须向外部隐藏其内部的实现细节,使从外部所能看到的只是接口。然后是组件必须能动态链接到一起,而不必像面向对象中的class一样必须重新编译。

  2、接口:

    由于组件向外部隐藏了其内部的细节,因此客户要使用组件时就必须通过一定的机制,也就是说要通过一定的方法来实现客户与组件之间的通信,这就需要接口。所谓接口就是组件对外暴露的、向外部客户提供服务的“连接点”。外部的客户见不到组件内部的细节,它所能看到的只是接口,客户也是通过接口来获取组件提供的服务。这有点像OSI网络协议分层模型,每一层就像一个组件,它内部的实现细节对于其他层是不可见的;而每一层通过“服务接入点”向其上层提供服务,这就像这里所说的接口。一般来说,接口总是固定的,也是公开的。组件的开发人员要实现这些接口,而客户则通过接口获得服务。正是接口的这种固定和公开,才使得组件和客户能够在不了解对方的情况下达成一致。

  3、客户:

  这里所说的客户不是指使用软件的用户,而是指要使用某一个组件的程序或模块。也就是说,这里的客户是相对组件来说的。

  四、COM的实现原理与雏形模拟

  COM编程的一个重要特点就是要模块化,说得具体一些,就是要将客户和组件分隔开来,而客户和组件之间又是通过接口来通信的。下面,我就介绍一下COM是怎样将客户与组件分隔开来,又是怎样利用接口来实现客户与组件间的通信的。

  首先我要讲讲接口。COM中的接口实际上是一个函数地址表,当组件实现了这个接口后,这个函数地址表中就填满了组件所实现的那些接口函数的地址。而客户也就是通过这个函数地址表获得组件中那些接口函数的指针,从而获得组件所提供的服务的。从某种意义上说,我们可以把接口理解为c++中的虚拟基类;或者说,在c++中可以用虚拟基类来实现接口!这是因为COM中规定的接口的存储结构,和c++中的虚拟基类在内存中的结构是一致的。其存储结构如下图:  
 
                                         虚函数表
               vtbl指针------>Fun1()指针-------->
                                       Fun2()指针-------->
                                       Fun3()指针-------->
                                       …………
  
  Vtbl指针指向一个虚函数表,而这个虚函数表的表项就是指向这些虚函数的指针。

  接口有了,那么组件又是怎样实现接口的呢?实际上,如果用虚拟基类来实现接口,那么组件就是对这个虚拟基类的继承。大家知道,当某个类继承于一个虚拟基类的时候,它就要实现这个虚拟基类里声明的虚函数,这就正好与组件实现接口这一点相吻合。举一个例子来说明,有一个接口InterfaceA,组件ComponentB要实现这个接口,那么就可以这样用c++语言来描述:

//接口:
class InterfaceA
{
  virtual void Fun1()=0;
  virtual void Fun2()=0;
};
//实现了接口InterfaceA的组件:
class ComponentB: public InterfaceA
{
  virtual void Fun1()
  {
     printf("Fun1\n");
  }
  virtual void Fun2()
  {
     printf("Fun2\n");
  }
};

  而客户只需要得到一个指向ComponentB实体的InterfaceA指针就可以获得ComponentB组件的服务了:

//使用了组件ComponentB的客户:
……
ComponentB CB;
InterfaceA *pIA=&CB;  //获得指向ComponentB实体的InterfaceA指针,以下客户就可以只通过接口来获取组件的服务
pIA->Fun1();
pIA->Fun2();
……

  但是我们注意到,这样做组件ComponentB和客户还是没有被完全分隔开。因为在客户代码里需要创建ComponentB实体,这对于只能看到接口而对组件一无所知的客户来说,是不可以接受的(比如客户不会知道组件的类名叫ComponentB)。解决这个问题的方法是在实现组件的动态链接文件(比如dll文件)里创建组件的实体,而不是在客户代码里创建组件实体。通常组件都是以dll的形式出现的,而在实现组件的dll里都会实现一个叫CreateInstance的函数,这个函数可以被外部的客户调用。它返回一个接口的指针,当客户调用这个函数后就能够获得指向组件实体的接口指针了。它的实现也很简单:

//在实现组件ComponentB的dll里:
InterfaceA *CreateInstance()
{
   ComponentB CB;
   InterfaceA *pIA=&CB;
   return pIA;
}

  当然,真正的CreateInstance函数没有这么简单,我上面的代码只是一个简单的模拟。有个CreateInstance函数之后,客户代码就变成了:

//使用了组件ComponentB的客户:
……
InterfaceA *pIA=CreateInstance();  //获得指向ComponentB实体的InterfaceA指针,以下客户就可以只通过接口来获取组件的服务
pIA->Fun1();
pIA->Fun2();
……


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作者:郁郁小蝎

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