Table Of ContentОсновы
2-е издание, исправленное
и переработанное
Дейл Роджерсон
Оглавление
ОТ АВТОРА........................................................................................................................................................................9
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................................11
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ............................................................................................................................................11
Программисты, не заинтересованные в Windows — добро пожаловать!...........................................................11
C++...................................................................................................................................................................................12
Только обычный С++.................................................................................................................................................12
ПРИМЕРЫ..........................................................................................................................................................................12
Пример программы Tangram.....................................................................................................................................13
Стилистические соглашения....................................................................................................................................13
ПОЧЕМУ ПОЯВИЛАСЬ ЭТА КНИГА?...................................................................................................................................13
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА.............................................................................................................................................14
1 ГЛАВА
КОМПОНЕНТЫ...............................................................................................................................................................15
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ........................................................................................................16
Адаптация приложений.............................................................................................................................................16
Библиотеки компонентов..........................................................................................................................................16
Распределенные компоненты....................................................................................................................................17
ТРЕБОВАНИЯ К КОМПОНЕНТАМ.......................................................................................................................................17
Динамическая компоновка.........................................................................................................................................17
Инкапсуляция..............................................................................................................................................................17
COM.................................................................................................................................................................................19
Компоненты СОМ — это…......................................................................................................................................19
СОМ — это не….........................................................................................................................................................20
Библиотека СОМ........................................................................................................................................................20
Стиль СОМ.................................................................................................................................................................20
СОМ дает больше, чем необходимо.........................................................................................................................20
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ О КОМПОНЕНТАХ..........................................................................................................21
2 ГЛАВА
ИНТЕРФЕЙС....................................................................................................................................................................23
ИНТЕРФЕЙСЫ — ЭТО ВСЕ................................................................................................................................................23
Повторное использование архитектур приложений..............................................................................................23
Другие преимущества интерфейсов СОМ...............................................................................................................24
РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА СОМ....................................................................................................................................24
Соглашения о кодировании........................................................................................................................................25
Законченный пример...................................................................................................................................................26
Взаимодействие в обход интерфейсов....................................................................................................................28
Детали реализации.....................................................................................................................................................28
ТЕОРИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ, ЧАСТЬ II.....................................................................................................................................29
Интерфейсы не изменяются.....................................................................................................................................30
Полиморфизм..............................................................................................................................................................30
ЧТО ЗА ИНТЕРФЕЙСОМ.....................................................................................................................................................30
Таблица виртуальных функций.................................................................................................................................30
Указатели vtbl и данные экземпляра........................................................................................................................31
Множественные экземпляры....................................................................................................................................32
Разные классы, одинаковые vtbl................................................................................................................................32
КИРПИЧИКИ СОМ, РЕЗЮМЕ.............................................................................................................................................34
4
3 ГЛАВА
QUERYINTERFACE........................................................................................................................................................35
ЗАПРОС ИНТЕРФЕЙСА.......................................................................................................................................................36
IUnknown.....................................................................................................................................................................36
Получение указателя на IUnknown...........................................................................................................................36
Знакомство с QueryInterface.....................................................................................................................................37
Использование QueryInterface...................................................................................................................................37
Реализация QueryInterface.........................................................................................................................................37
А теперь все вместе..................................................................................................................................................40
ПРАВИЛА И СОГЛАШЕНИЯ QUERYINTERFACE...................................................................................................................43
Вы всегда получаете один и тот же IUnknown.....................................................................................................44
Вы можете получить интерфейс снова, если смогли получить его раньше.......................................................44
Вы можете снова получить интерфейс, который у Вас уже есть.....................................................................44
Вы всегда можете вернуться туда, откуда начали..............................................................................................45
Если Вы смогли попасть куда-то хоть откуда-нибудь, Вы можете попасть туда откуда угодно................45
QUERYINTERFACE ОПРЕДЕЛЯЕТ КОМПОНЕНТ...................................................................................................................46
Вы не можете воспользоваться всеми знаниями сразу.........................................................................................46
РАБОТА С НОВЫМИ ВЕРСИЯМИ КОМПОНЕНТОВ...............................................................................................................46
Когда нужно создавать новую версию....................................................................................................................47
Имена версий интерфейсов.......................................................................................................................................48
Неявные соглашения..................................................................................................................................................48
«У ВАС ДВЕ НОГИ?»........................................................................................................................................................48
4 ГЛАВА
ПОДСЧЕТ ССЫЛОК......................................................................................................................................................51
УПРАВЛЕНИЕ ВРЕМЕНЕМ ЖИЗНИ.....................................................................................................................................51
ПОДСЧЕТ ССЫЛОК............................................................................................................................................................52
Подсчет ссылок на отдельные интерфейсы...........................................................................................................53
Реализация AddRef и Release.....................................................................................................................................54
КОГДА ПОДСЧИТЫВАТЬ ССЫЛКИ.....................................................................................................................................59
Оптимизация подсчета ссылок................................................................................................................................59
Правила подсчета ссылок.........................................................................................................................................61
АМУНИЦИЯ ПОЖАРНОГО, РЕЗЮМЕ..................................................................................................................................62
5 ГЛАВА
ДИНАМИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА..........................................................................................................................65
СОЗДАНИЕ КОМПОНЕНТА.................................................................................................................................................65
Экспорт функции из DLL..........................................................................................................................................65
Загрузка DLL...............................................................................................................................................................67
РАЗБИВАЕМ МОНОЛИТ.....................................................................................................................................................68
Тексты программ.......................................................................................................................................................69
СВЯЗКИ ОБЪЕКТОВ...........................................................................................................................................................72
НЕГИБКОЕ СВЯЗЫВАНИЕ, РЕЗЮМЕ...................................................................................................................................73
6 ГЛАВА
HRESULT, GUID, РЕЕСТР И ДРУГИЕ ДЕТАЛИ....................................................................................................75
HRESULT........................................................................................................................................................................75
Поиск HRESULT.........................................................................................................................................................77
Использование HRESULT..........................................................................................................................................78
Определение собственных кодов ошибки................................................................................................................79
GUID................................................................................................................................................................................80
Зачем нужен GUID?..................................................................................................................................................80
Объявление и определение GUID..............................................................................................................................81
Сравнение GUID.........................................................................................................................................................82
Использование GUID в качестве идентификаторов компонентов......................................................................82
Передача GUID по ссылке.........................................................................................................................................82
РЕЕСТР WINDOWS............................................................................................................................................................82
Организация Реестра................................................................................................................................................82
Редактор Реестра.....................................................................................................................................................82
Необходимый минимум..............................................................................................................................................83
5
Другие детали Реестра.............................................................................................................................................83
ProgID..........................................................................................................................................................................84
Саморегистрация.......................................................................................................................................................85
Категории компонентов...........................................................................................................................................86
OleView........................................................................................................................................................................87
НЕКОТОРЫЕ ФУНКЦИИ БИБЛИОТЕКИ COM.....................................................................................................................87
Инициализация библиотеки COM.............................................................................................................................87
Управление памятью.................................................................................................................................................88
Преобразование строк в GUID.................................................................................................................................88
РЕЗЮМЕ............................................................................................................................................................................89
7 ГЛАВА
ФАБРИКА КЛАССА.......................................................................................................................................................91
COCREATEINSTANCE..........................................................................................................................................................91
Прототип CoCreateInstance.....................................................................................................................................91
Использование CoCreateInstance...............................................................................................................................92
Контекст класса........................................................................................................................................................92
Листинг кода клиента...............................................................................................................................................93
Но CoCreateInstance недостаточно гибка...............................................................................................................94
ФАБРИКИ КЛАССА............................................................................................................................................................94
Использование CoGetClassObject..............................................................................................................................95
IClassFactory...............................................................................................................................................................95
CoCreateInstance vs. CoGetClassObject.....................................................................................................................96
Фабрики класса инкапсулируют создание компонентов........................................................................................96
РЕАЛИЗАЦИЯ ФАБРИКИ КЛАССА.......................................................................................................................................97
Использование DllGetClassObject..............................................................................................................................97
Общая картина...........................................................................................................................................................97
Листинг кода компонента........................................................................................................................................98
Последовательность выполнения...........................................................................................................................103
Регистрация компонента........................................................................................................................................103
НЕСКОЛЬКО КОМПОНЕНТОВ В ОДНОЙ DLL...................................................................................................................104
Повторное применение реализации фабрики класса............................................................................................104
ВЫГРУЗКА DLL..............................................................................................................................................................105
Использование DllCanUnloadNow...........................................................................................................................105
LockServer..................................................................................................................................................................105
РЕЗЮМЕ..........................................................................................................................................................................106
8 ГЛАВА
ПОВТОРНАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ: ВКЛЮЧЕНИЕ И АГРЕГИРОВАНИЕ...................107
ВКЛЮЧЕНИЕ И АГРЕГИРОВАНИЕ....................................................................................................................................108
Включение..................................................................................................................................................................108
Агрегирование...........................................................................................................................................................108
Сравнение включения и агрегирования...................................................................................................................109
РЕАЛИЗАЦИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ.............................................................................................................................................109
Расширение интерфейсов........................................................................................................................................111
РЕАЛИЗАЦИЯ АГРЕГИРОВАНИЯ......................................................................................................................................112
Магия QueryInterface................................................................................................................................................113
Неверный IUnknown..................................................................................................................................................114
Интерфейсы IUnknown для агрегирования............................................................................................................115
Создание внутреннего компонента........................................................................................................................117
Указатели внешнего компонента на интерфейсы внутреннего компонента...................................................119
ЗАКОНЧЕННЫЙ ПРИМЕР..................................................................................................................................................121
Слепое агрегирование...............................................................................................................................................131
АГРЕГИРОВАНИЕ И ВКЛЮЧЕНИЕ В РЕАЛЬНОМ МИРЕ......................................................................................................133
Предоставление информации о внутреннем состоянии......................................................................................133
Моделирование виртуальных функций...................................................................................................................134
РЕЗЮМЕ..........................................................................................................................................................................135
9 ГЛАВА
БУДЕМ ПРОЩЕ.............................................................................................................................................................137
УПРОЩЕНИЯ НА КЛИЕНТСКОЙ СТОРОНЕ........................................................................................................................137
6
Smart-указатели на интерфейсы............................................................................................................................137
Классы-оболочки C++.............................................................................................................................................145
УПРОЩЕНИЯ НА СЕРВЕРНОЙ СТОРОНЕ..........................................................................................................................146
Базовый класс CUnknown........................................................................................................................................146
Базовый класс CFactory...........................................................................................................................................149
Использование CUnknown и CFactory....................................................................................................................152
Все вместе, шаг за шагом.......................................................................................................................................156
РЕЗЮМЕ..........................................................................................................................................................................157
10 ГЛАВА
СЕРВЕРЫ В EXE...........................................................................................................................................................159
РАЗНЫЕ ПРОЦЕССЫ........................................................................................................................................................159
Локальный вызов процедуры...................................................................................................................................160
Маршалинг................................................................................................................................................................160
DLL заместителя/заглушки....................................................................................................................................161
ВВЕДЕНИЕ В IDL/MIDL.................................................................................................................................................161
IDL.............................................................................................................................................................................162
Примеры описаний интерфейсов на IDL...............................................................................................................162
Компилятор MIDL...................................................................................................................................................166
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОГО СЕРВЕРА.............................................................................................................................168
Работа примера программы...................................................................................................................................169
Нет точек входа......................................................................................................................................................169
Запуск фабрик класса..............................................................................................................................................169
Изменения в LockServer...........................................................................................................................................172
УДАЛЕННЫЙ СЕРВЕР......................................................................................................................................................173
Что делает DCOMCNFG.EXE?.............................................................................................................................174
Но как это работает?............................................................................................................................................174
Другая информация DCOM.....................................................................................................................................175
РЕЗЮМЕ..........................................................................................................................................................................177
11 ГЛАВА
ДИСПЕТЧЕРСКИЕ ИНТЕРФЕЙСЫ И АВТОМАТИЗАЦИЯ............................................................................179
НОВЫЙ СПОСОБ ОБЩЕНИЯ.............................................................................................................................................179
Старый способ общения.........................................................................................................................................180
IDispatch, или «Я диспетчер, ты диспетчер…»....................................................................................................180
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ IDISPATCH.........................................................................................................................................183
Параметры Invoke...................................................................................................................................................184
Примеры....................................................................................................................................................................187
Тип VARIANT............................................................................................................................................................188
Тип данных BSTR......................................................................................................................................................190
Тип данных SAFEARRAY..........................................................................................................................................190
БИБЛИОТЕКИ ТИПА........................................................................................................................................................191
Создание библиотеки типа.....................................................................................................................................191
Использование библиотек типа.............................................................................................................................193
Библиотеки типа в Реестре...................................................................................................................................194
РЕАЛИЗАЦИЯ IDISPATCH................................................................................................................................................194
Генерация исключений.............................................................................................................................................196
Маршалинг................................................................................................................................................................196
ЧТО ВЫ ХОТИТЕ СДЕЛАТЬ СЕГОДНЯ?............................................................................................................................197
12 ГЛАВА
МНОГОПОТОЧНОСТЬ...............................................................................................................................................199
ПОТОКОВЫЕ МОДЕЛИ COM...........................................................................................................................................199
Потоки Win32...........................................................................................................................................................199
Потоки СОМ............................................................................................................................................................200
Подразделение..........................................................................................................................................................200
Разделенные потоки................................................................................................................................................202
Свободные потоки...................................................................................................................................................202
Маршалинг и синхронизация...................................................................................................................................203
РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ РАЗДЕЛЕННЫХ ПОТОКОВ...........................................................................................................204
Автоматический маршалинг..................................................................................................................................205
7
Ручной маршалинг....................................................................................................................................................205
Настало время написать программу.....................................................................................................................206
Пример с разделенным потоком.............................................................................................................................206
РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ СВОБОДНЫХ ПОТОКОВ...............................................................................................................211
Пример со свободным потоком..............................................................................................................................212
Оптимизация маршалинга для свободных потоков..............................................................................................215
ИНФОРМАЦИЯ О ПОТОКОВОЙ МОДЕЛИ В РЕЕСТРЕ........................................................................................................216
РЕЗЮМЕ..........................................................................................................................................................................217
13 ГЛАВА
СЛОЖИМ ВСЕ ВМЕСТЕ.............................................................................................................................................219
ПРОГРАММА TANGRAM..................................................................................................................................................220
Tangram в работе.....................................................................................................................................................220
Детали и составные части.....................................................................................................................................220
Клиентский EXE-модуль..........................................................................................................................................221
Компонент TangramModel......................................................................................................................................221
Компоненты TangramGdiVisual и TangramGLVisual............................................................................................222
Компоненты TangramGdiWorld и TangramGLWorld............................................................................................222
ЧТО ДЕМОНСТРИРУЕТ ПРИМЕР.......................................................................................................................................223
ФАЙЛЫ IDL....................................................................................................................................................................223
Файл DLLDATA.C.....................................................................................................................................................224
ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПОДСЧЕТ ССЫЛОК.................................................................................................................................224
Не вызывайте AddRef...............................................................................................................................................224
Используйте явное удаление....................................................................................................................................225
Используйте отдельный компонент......................................................................................................................225
СОБЫТИЯ И ТОЧКИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ................................................................................................................................226
IEnumXXX..................................................................................................................................................................227
ОСНОВА COM — СТАНДАРТНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ............................................................................................................228
У-У-Ф!............................................................................................................................................................................228
От автора
К
огда я учился в Технологическом институте Джорджии, мои однокурсники часто шутили насчет той
известности, которую им приносили (или, точнее, не приносили) технические статьи. Обычно эти статьи
подписывали три автора. Первым шел профессор — руководитель студента. Сразу за ним следовал еще один
профессор. Этот второй, иронизировали мы, не имел к статье абсолютно никакого отношения, но ему нужны
были печатные работы («публикуйся или пропадешь»). Фамилия же скромного дипломника, который и проделал
всю работу, шла последней, как бы между прочим. В отличие от тех статей, на обложке этой книги значится
только одно имя — мое. Однако книга не могла бы появиться без помощи множества людей. Их имена также
заслуживают того, чтобы стоять в самом начале.
Без Найджела Томпсона (Nigel Tompson) я бы и не начал писать. Найджел видел, что разработчикам нужна
понятная книга про COM, — и подвигнул меня на ее написание. Похвальные отзывы Нэнси Клатс (Nancy Cluts)
вдохновляли меня в особенно трудных местах, когда я мучительно подбирал слова. Если же я подбирал не те
слова, Найджел и Нэнси говорили об этом прямо и честно, и я старался улучшить текст.
Крейг Брокшмидт (Kraig Brockshmidt) и Крейг Виттенберг (Craig Wittenberg) задали основные направления
работы в начальной стадии написания книги. Кроме того, они подбадривали меня и делали важные технические
замечания.
Хотя пишут книгу обычно в одиночку, над ее выпуском работает целая команда; по счастью, у этой книги была
фантастическая команда. Многие в Microsoft Press не видели необходимости в книге, посвященной
исключительно COM, но Эрик Строо (Eric Stroo) убедил их ее издать. Кэтлин Эткинс (Kathleen Atkins) проделала
изумительную работу в качестве основного редактора. Она руководила всем проектом и правила текст. Мало
того, она еще и делала фотографии и рисунки, с которых начинается каждая глава. Пэм Нидака (Pam Nidaka)
разработала по-настоящему крутой дизайн, а Майкл Виктор (Michael Victor) — столь же замечательные
графические эффекты, включая танграм* для фотографий. Технический редактор Гэри Нельсон (Gary Nelson)
проделал работу, далеко выходящую за пределы его прямых обязанностей, проверяя все технические детали,
сколь бы мудреными и запутанными они ни были. Шон Пек (Shawn Peck) возглавлял многочисленную и
деятельную группу корректоров, успешно отыскивавших те ошибки, которые не попались на глаза Кэтлин и
Гэри.
Кроме того, я в долгу перед всеми, кто читал и просматривал ранние сырые варианты. Это Мэри Кэртланд (Mary
Kirtland), Марк Крамер (Mark Kramer), Джон Торнсон (John Thornson), Тим Брэгг (Tim Bragg), Вину Чериан
(Vinoo Cherian), Чарли Киндел (Charlie Kindel), Джерри Нолл (Jerry Noll) и Кирк Годдард (Kirk Goddard).
Конечно, я должен поблагодарить моих товарищей в Microsoft Developer Studio, которые отпускали меня на
выходные домой, работать над книгой. Особенно я благодарен Мартину Ловеллу (Martin Lovell) за ценнейшие
обсуждения технических вопросов.
Я не смог бы написать эту книгу, если бы не опыт, полученный в Microsoft Developer Network. В MSDN я понял,
как важно иметь хорошего редактора; у меня был один из лучших — Хандан Селамоглу (Handan Selamoglu).
Хандан была настоящим тренером, подготовившим меня к работе со всеми последующими редакторами.
Наконец, я должен поблагодарить моих друзей и семью, всегда много значивших в моей жизни. Простите меня,
Питер Ланкастер (Peter Lancaster) и Пол Шустер (Paul Schuster), за то, что в этом году я не пошел с вами на
байдарках, поскольку был занят книгой. Эй, ребята, следующий год наш! Спасибо моей сестре за то, что всегда
была рядом. Спасибо моим родителям за то, что они купили мне первый компьютер, Radio Shack TRS-80. И
спасибо Саре, которая целый год провела с диким медведем вместо человека.
* Прим. перев.: Танграм — китайская геометрическая головоломка.
