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
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) = 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
关于是微软下一代2D渲染接口， 关于它的详情参考
Direct2D， 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) = 0;
virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef( void) = 0;
virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE Release( void) = 0;
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) = 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] */ __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也继承于IUnknown， 它是WinRT所有对象的基接口， 所以WinRT还是基于COM技术。
其中GetTrustLevel返回信任等级， GetRuntimeClassName返回类名， 而GetIids返回当前类对象实现了哪些接口（所有接口的iid）， 得到接口的iid后， 我们就可以通过QueryInterface查询我们需要的接口了， 得到接口指针就可以调用内部函数了。
最后总结下，回答下文章开头的问题， 很多人说COM过时了， 也许”纯正的标准COM“确实是使用的人越来越少了， 但是COM的思想却一直在后续的软件开发中被使用和发扬， 可以说COM技术是微软技术框架的“根”（之一）。
posted on 2013-07-20 16:59
Richard Wei 阅读(4642)
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