最近看公司的一些新產品和框架 ， 發現清一色的“COM思想架構 ”， 這里說的“COM思想架構”是指不完全是標準COM組件的方式，而是指在設計上用到了COM思想。
COM組件技術大概在1993年產生， 20年了， 為什么還有這么多人使用？
我們先來看看標準COM組件：
標準COM組件（DLL方式）需要實現如下4個導出函數：
DllRegisterServer 將組件信息寫入注冊表
DllUnregisterServer 取消注冊
DllCanUnloadNow判斷組件是否可以從內存中卸載
DllGetClassObject返回IClassFactory指針，然后我們就可以通過該接口的CreateInstance方法創建對象并取得所需的接口。
采用標準COM組件，有很多好處：
面向接口和對象編程
語言無關性， 采用二進制標準，可以實現跨語言調用
版本升級方便，增加新接口， 組件升級后老客戶程序不用重新編譯
位置透明， 客戶程序不用關心組件的位置
重用方便， 通過包容和聚合可以快速重用已有組件
我們可以看到標準COM組件非常強大， 但是很多時候我們并不需要標準COM組件的所有特性，比如我們不希望引入注冊表， 也不希望引入COM運行庫，我們希望我們的程序是完全“綠色”的。這時我們就會采用“COM思想架構“開發非標準的COM組件。
實際上微軟本身已經有很多API采用這種設計方案了，我們來看一些例子：
XmlLite
我們可以用depends.exe看看該DLL的導出函數：
調用這些導出的CreateXXX函數返回返回一個繼承于IUnknown的接口， 然后我們就可以調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) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetProperty(
/* [annotation] */
__in UINT nProperty,
/* [annotation] */
__out LONG_PTR *ppValue) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetProperty(
/* [annotation] */
__in UINT nProperty,
/* [annotation] */
__in_opt LONG_PTR pValue) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Read(
/* [annotation] */
__out_opt XmlNodeType *pNodeType) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetNodeType(
/* [annotation] */
__out XmlNodeType *pNodeType) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveToFirstAttribute( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveToNextAttribute( void) = 0;
.......
};
Direct2D
關于是微軟下一代2D渲染接口， 關于它的詳情參考
Direct2D， 我們同樣分析一下它的導出函數：
實際看到這里也用了COM思想的方法，我們可以看看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
思考為什么會有越來越多的新程序采用這種”COM思想架構“， 這個要回到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) = 0;
virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef( void) = 0;
virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE Release( void) = 0;
END_INTERFACE
};
IUnknow接口是個偉大的創造！
IUnknow的AddRef和Release實現對象的引用計數管理， 引用計數用來管理對象的生存周期。
通過引用計數一來可以很方便的共享對象， 另外也能確保對象被正確釋放（確保對象的new和delete在同一模塊中）。
QueryInterface實現接口查詢， 通過這種方式可以很方便的對現有組件進行升級， 只要接口不改 ，可以隨意修改內部實現而不用客戶程序重新編譯。
另外也可以直接增加新接口， 只要在QueryInterface內增加并可以查詢到該新接口， 我們就可以調用該新接口。
我們可以看到QueryInterface讓C++這種靜態語言有了某些動態語言的特性， 在C# 中我們可以通過反射查詢到某個類的成員函數和成員變量， Objective-C中我們也可以根據函數名動態調用某個函數， 在腳本語言中，我們可以在運行時動態查詢和修改某個類的信息。通過COM的QueryInterface， 我們可以動態查詢某個組件類實現哪些接口（函數）。當然他們之間有本質的區別， 動態語言運行時內存中保存有類信息， 而C++的QueryInterface通過switch case, 返回的是存有虛表指針的對象指針。
最后再簡單談下IUnknown的升級版IDispatch和IInspectable。
先看IDispatch:
IDispatch : public IUnknown
{
public:
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfoCount(
/* [out] */ __RPC__out UINT *pctinfo) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTypeInfo(
/* [in] */ UINT iTInfo,
/* [in] */ LCID lcid,
/* [out] */ __RPC__deref_out_opt ITypeInfo **ppTInfo) = 0;
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) = 0;
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) = 0;
};
IDispatch繼承于IUnknown， 通過IDispatch， 我們可以實現腳本語言對COM組件的調用，我們可以通過GetTypeInfo獲取對象的類型信息， 通過GetIDsOfNames函數以字符串的方式獲取函數的DISPID， 通過Invoke動態調用某個函數。IE的DOM對象與JS的交互全部是通過IDispatch(Ex)接口實現的。當然，除非你的組件要與腳本語言交互， 否者一般不用實現該接口。
再看IInspectable：
IInspectable : public IUnknown
{
public:
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetIids(
/* [out] */ __RPC__out ULONG *iidCount,
/* [size_is][size_is][out] */ __RPC__deref_out_ecount_full_opt(*iidCount) IID **iids) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetRuntimeClassName(
/* [out] */ __RPC__deref_out_opt HSTRING *className) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTrustLevel(
/* [out] */ __RPC__out TrustLevel *trustLevel) = 0;
};
IInspectable也繼承于IUnknown， 它是WinRT所有對象的基接口， 所以WinRT還是基于COM技術。
其中GetTrustLevel返回信任等級， GetRuntimeClassName返回類名， 而GetIids返回當前類對象實現了哪些接口（所有接口的iid）， 得到接口的iid后， 我們就可以通過QueryInterface查詢我們需要的接口了， 得到接口指針就可以調用內部函數了。
最后總結下，回答下文章開頭的問題， 很多人說COM過時了， 也許”純正的標準COM“確實是使用的人越來越少了， 但是COM的思想卻一直在后續的軟件開發中被使用和發揚， 可以說COM技術是微軟技術框架的“根”（之一）。
posted on 2013-07-20 16:59
Richard Wei 閱讀(4672)
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