浅析COM的思想及原理(2)

　　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();
……