COM思想的背后-白红宇

COM思想的背后

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发布时间：2019-06-22

本文共 5421 字，大约阅读时间需要 18 分钟。

最近看公司的一些新产品和框架，发现清一色的“COM思想架构 ”，这里说的“COM思想架构”是指不完全是标准COM组件的方式，而是指在设计上用到了COM思想。

COM组件技术大概在1993年产生， 20年了，为什么还有这么多人使用？

我们先来看看标准COM组件：

标准COM组件（DLL方式）需要实现如下4个导出函数：

DllRegisterServer 将组件信息写入注册表

DllUnregisterServer 取消注册

DllCanUnloadNow判断组件是否可以从内存中卸载

DllGetClassObject返回IClassFactory指针，然后我们就可以通过该接口的CreateInstance方法创建对象并取得所需的接口。

采用标准COM组件，有很多好处：

面向接口和对象编程

语言无关性，采用二进制标准，可以实现跨语言调用

版本升级方便，增加新接口，组件升级后老客户程序不用重新编译

位置透明，客户程序不用关心组件的位置

重用方便，通过包容和聚合可以快速重用已有组件

我们可以看到标准COM组件非常强大，但是很多时候我们并不需要标准COM组件的所有特性，比如我们不希望引入注册表，也不希望引入COM运行库，我们希望我们的程序是完全“绿色”的。这时我们就会采用“COM思想架构“开发非标准的COM组件。

实际上微软本身已经有很多API采用这种设计方案了，我们来看一些例子：

XmlLite

继msxml之后微软提供的另一款高效的XML解析器，它本身只有一个绿色DLL XmlLite.dll, 关于它的接口和使用方法可以参考和

我们可以用depends.exe看看该DLL的导出函数：

调用这些导出的CreateXXX函数返回返回一个继承于IUnknown的接口，然后我们就可以调用接口提供的方法了, 可以看下IXmlReader的方法：

IXmlReader :

public

IUnknown

{

public

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetInput(

[annotation]

__in_opt IUnknown

pInput)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetProperty(

[annotation]

__in UINT nProperty,

[annotation]

__out LONG_PTR

ppValue)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetProperty(

[annotation]

__in UINT nProperty,

[annotation]

__in_opt LONG_PTR pValue)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE Read(

[annotation]

__out_opt XmlNodeType

pNodeType)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetNodeType(

[annotation]

__out XmlNodeType

pNodeType)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveToFirstAttribute(

void

)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveToNextAttribute(

void

)

;

.......

};

Direct2D

关于是微软下一代2D渲染接口，关于它的详情参考，我们同样分析一下它的导出函数：

实际看到这里也用了COM思想的方法，我们可以看看D2D1CreateFactory返回的ID2D1Factory的接口：

interface

DX_DECLARE_INTERFACE(

06152247-6f50-465a-9245-118bfd3b6007

) ID2D1Factory :

public

IUnknown

{

Cause the factory to refresh any system metrics that it might have been snapped

on factory creation.

STDMETHOD(ReloadSystemMetrics)(

) PURE;

Retrieves the current desktop DPI. To refresh this, call ReloadSystemMetrics.

STDMETHOD_(

void

, GetDesktopDpi)(

_Out_ FLOAT

dpiX,

_Out_ FLOAT

dpiY

) PURE;

STDMETHOD(CreateRectangleGeometry)(

_In_ CONST D2D1_RECT_F

rectangle,

_Outptr_ ID2D1RectangleGeometry

rectangleGeometry

) PURE;

STDMETHOD(CreateRoundedRectangleGeometry)(

_In_ CONST D2D1_ROUNDED_RECT

roundedRectangle,

_Outptr_ ID2D1RoundedRectangleGeometry

roundedRectangleGeometry

) PURE;

STDMETHOD(CreateEllipseGeometry)(

_In_ CONST D2D1_ELLIPSE

ellipse,

_Outptr_ ID2D1EllipseGeometry

ellipseGeometry

) PURE;

......

};

interface ID2D1Factory

思考为什么会有越来越多的新程序采用这种”COM思想架构“，这个要回到COM的根 ---- IUnknown接口：

IUnknown

{

public

BEGIN_INTERFACE

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(

[in]

REFIID riid,

[annotation][iid_is][out]

__RPC__deref_out

void

ppvObject)

;

virtual

ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef(

void

)

;

virtual

ULONG STDMETHODCALLTYPE Release(

void

)

;

END_INTERFACE

};

IUnknow接口是个伟大的创造！

IUnknow的AddRef和Release实现对象的引用计数管理，引用计数用来管理对象的生存周期。

通过引用计数一来可以很方便的共享对象，另外也能确保对象被正确释放（确保对象的new和delete在同一模块中）。

QueryInterface实现接口查询，通过这种方式可以很方便的对现有组件进行升级，只要接口不改，可以随意修改内部实现而不用客户程序重新编译。

另外也可以直接增加新接口，只要在QueryInterface内增加并可以查询到该新接口，我们就可以调用该新接口。

我们可以看到QueryInterface让C++这种静态语言有了某些动态语言的特性，在C# 中我们可以通过反射查询到某个类的成员函数和成员变量， Objective-C中我们也可以根据函数名动态调用某个函数，在脚本语言中，我们可以在运行时动态查询和修改某个类的信息。通过COM的QueryInterface，我们可以动态查询某个组件类实现哪些接口（函数）。当然他们之间有本质的区别，动态语言运行时内存中保存有类信息，而C++的QueryInterface通过switch case, 返回的是存有虚表指针的对象指针。

最后再简单谈下IUnknown的升级版IDispatch和IInspectable。

先看IDispatch:

IDispatch :

public

IUnknown

{

public

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfoCount(

[out]

__RPC__out UINT

pctinfo)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfo(

[in]

UINT iTInfo,

[in]

LCID lcid,

[out]

__RPC__deref_out_opt ITypeInfo

ppTInfo)

;

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetIDsOfNames(

[in]

__RPC__in REFIID riid,

[size_is][in]

__RPC__in_ecount_full(cNames) LPOLESTR

rgszNames,

[range][in]

UINT cNames,

[in]

LCID lcid,

[size_is][out]

__RPC__out_ecount_full(cNames) DISPID

rgDispId)

;

virtual

[local]

HRESULT STDMETHODCALLTYPE Invoke(

[in]

DISPID dispIdMember,

[in]

REFIID riid,

[in]

LCID lcid,

[in]

WORD wFlags,

[out][in]

DISPPARAMS

pDispParams,

[out]

VARIANT

pVarResult,

[out]

EXCEPINFO

pExcepInfo,

[out]

UINT

puArgErr)

;

};

IDispatch继承于IUnknown，通过IDispatch，我们可以实现脚本语言对COM组件的调用，我们可以通过GetTypeInfo获取对象的类型信息，通过GetIDsOfNames函数以字符串的方式获取函数的DISPID，通过Invoke动态调用某个函数。IE的DOM对象与JS的交互全部是通过IDispatch(Ex)接口实现的。当然，除非你的组件要与脚本语言交互，否者一般不用实现该接口。

再看IInspectable：

IInspectable :

public

IUnknown

{

public

virtual

HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetIids(

[out]

__RPC__out ULONG

iidCount,

[size_is][size_is][out]