1. 接口
接口是一組函數(shù)的集合(更一般情況下,是一組函數(shù)和變量的集合),對(duì)象和客戶(hù)(程序的兩個(gè)不同部分)可通過(guò)它進(jìn)行通信。接口有特定的內(nèi)存結(jié)構(gòu),一個(gè)接口指針指向一個(gè)虛表(vtbl)指針,虛表是一個(gè)函數(shù)指針的數(shù)組,每項(xiàng)指向一個(gè)接口函數(shù)。
接口是概念性的程序元素,它具有繼承和多態(tài)性。繼承性是指子接口繼承了基接口的所有函數(shù),子接口可以轉(zhuǎn)型為基接口。在實(shí)現(xiàn)上,子接口的虛表包括了基接口的虛表,子接口的虛表指針可以轉(zhuǎn)型為基接口的虛表指針。多態(tài)性是指一個(gè)基接口的不同子接口可以有不同的行為。
2. COM接口(組件模型對(duì)接口的要求)
COM作為一種二進(jìn)制組件模型,要求對(duì)象和客戶(hù)盡可能分離,它們的一切聯(lián)系都通過(guò)接口進(jìn)行。一個(gè)對(duì)象可以有多個(gè)接口,那么,客戶(hù)在獲得第一個(gè)接口指針后,應(yīng)當(dāng)可以從一個(gè)接口指針查詢(xún)下一個(gè)接口指針,以保持對(duì)象的使用。客戶(hù)應(yīng)當(dāng)可以通過(guò)接口管理對(duì)象的生命期,以結(jié)束對(duì)象的使用。作為一種設(shè)計(jì),COM規(guī)定從對(duì)象的一個(gè)接口可以查詢(xún)它的所有接口,對(duì)象生命期管理的責(zé)任分散到每個(gè)接口(只要客戶(hù)為每個(gè)接口進(jìn)行生命期管理,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象的生命期管理)。在實(shí)現(xiàn)上,COM將接口查詢(xún)和生命期管理的責(zé)任集中到一個(gè)IUnknown接口,所有接口都從IUnknown派生。COM接口就是從IUnknown派生的接口。
2. COM的面向?qū)ο筇卣?/p>COM在二進(jìn)制上提供了一種軟件結(jié)構(gòu)模型,并且?guī)в忻嫦驅(qū)ο蟮奶卣鳌?br />
- 封裝
COM對(duì)象是有狀態(tài)的,數(shù)據(jù)和操作封裝在一起。COM接口和普通API函數(shù)的不同,就在于COM對(duì)象是有狀態(tài)的。比如一個(gè)宇宙飛船對(duì)象(實(shí)現(xiàn)IMotion接口,IMotion包含void Fly(double dTime)和double GetPosition()函數(shù)),讓它飛行一段時(shí)間(通過(guò)IMotion接口調(diào)用Fly()函數(shù))以后它的位置就改變了(在飛行前后調(diào)用GetPosition()得到不同結(jié)果)。
- 多態(tài)
同樣的接口可以由不同的COM對(duì)象實(shí)現(xiàn),客戶(hù)程序用統(tǒng)一的方法進(jìn)行處理,卻可以得到不同的結(jié)果。接口也可以派生,不同的子接口對(duì)基接口的函數(shù)有不同的實(shí)現(xiàn)。
在這里解釋一下MFC實(shí)現(xiàn)COM對(duì)象的機(jī)制。一個(gè)COM對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口,而這些接口都是IUnknown的子接口,它們對(duì)QueryInterface(),? AddRef(),? Release()各有一份實(shí)現(xiàn)代碼,而在同一對(duì)象內(nèi),這三個(gè)函數(shù)的內(nèi)容完全相同,因此可以抽出來(lái),委派給該對(duì)象。又由于對(duì)任何COM對(duì)象,AddRef()和Release()的實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上也相同,因此可以進(jìn)一步,抽取這兩個(gè)函數(shù)及其操作的數(shù)據(jù)(m_Ref),放到CCmdTarget中去。QueryInterface()的情況有所不同,它操作的數(shù)據(jù)是依賴(lài)于具體COM對(duì)象的接口映射表,可以在把函數(shù)放進(jìn)CCmdTarget的同時(shí),實(shí)現(xiàn)一個(gè)返回接口映射表的虛函數(shù),QueryInterface()調(diào)用此函數(shù)獲得具體的接口映射表。
- 重用
COM對(duì)象可以用包容和聚合兩種方式重用已有的COM對(duì)象。
聚合方式實(shí)現(xiàn)重用比較復(fù)雜。
在實(shí)現(xiàn)對(duì)象聚合時(shí),要解決的一個(gè)主要問(wèn)題是在接口查詢(xún)上對(duì)用戶(hù)保持透明。客戶(hù)從暴露出來(lái)的內(nèi)部對(duì)象接口進(jìn)行查詢(xún),應(yīng)當(dāng)查到的是外部對(duì)象的接口。那么收到查詢(xún)時(shí),內(nèi)部對(duì)象的IUnknown應(yīng)當(dāng)去委托外部對(duì)象的IUnknown。但是內(nèi)部對(duì)象也可能不被用于聚合,應(yīng)該有一個(gè)正常的IUnknown。這樣可以考慮把內(nèi)部對(duì)象最初收到查詢(xún)的IUnknown設(shè)成一個(gè)代理,它根據(jù)聚合與否把查詢(xún)請(qǐng)求轉(zhuǎn)交給外部對(duì)象IUnknown或內(nèi)部對(duì)象的正常IUnknown,即內(nèi)部對(duì)象實(shí)現(xiàn)兩個(gè)IUnknown,作為代理的委托IUnknown和正常的非委托IUnknown。內(nèi)部對(duì)象還要知道外部對(duì)象IUnknown,并且能判別自身是否被聚合。可以在創(chuàng)建內(nèi)部對(duì)象時(shí)把外部對(duì)象IUnknown指針傳給它,不是聚合時(shí)傳遞一個(gè)空指針,這樣內(nèi)部對(duì)象就得到了足夠信息。
引用計(jì)數(shù)的管理也是一樣,內(nèi)部對(duì)象的委托IUnknown區(qū)別被聚合與否,調(diào)用外部對(duì)象IUnknown或自身的非委托IUnknown。
當(dāng)然,從外部對(duì)象接口要能查到內(nèi)部對(duì)象接口。外部對(duì)象需要知道內(nèi)部對(duì)象的IUnknown,以查詢(xún)所要暴露給客戶(hù)程序的接口。這個(gè)IUnknown應(yīng)當(dāng)是內(nèi)部對(duì)象的非委托IUnknown。