Файл: ТЕХНОЛОГИЯ COM (Технология COM. Понятие и история развития).pdf

Технология DCOM

Технология DCOM (Distributed COM) - это распределенная СОМ-технология. Она применяется для предоставления средств доступа к СОМ-объектам, расположенным на других компьютерах в сети (в том числе и сети Internet). Операционные системы Windows NT 4 и Windows 98 имеют встроенную поддержку DCOM^[12].

Счетчики ссылок

Каждый СОМ-объект имеет счетчик ссылок. Данный счетчик содержит число процессов, которые в текущий момент времени используют СОМ-объект. Под процессом здесь подразумевается любое приложение или DLL, которые используют СОМ-объект, т. е. пользователи СОМ-объекта. Счетчик ссылок на СОМ-объект нужен для того, чтобы высвобождать процессорное время и оперативную память, занимаемую СОМ-объектом, в том случае, когда он не используется.

После создания и обращения к СОМ-объекту счетчик ссылок увеличивается на единицу. Всякий раз, когда новое приложение подключается к СОМ-объекту - счетчик увеличивается. Когда процесс отключается от СОМ-объекта - счетчик уменьшается. При достижении счетчиком нуля память, занимаемая СОМ-объектом, высвобождается^[13].

OLE-объекты

Часть данных, использующаяся совместно несколькими приложениями, называется OLE-объектом. Те приложения, которые могут содержать в себе OLE-объекты, называются OLE-контейнерами (OLE container). Приложения, имеющие возможность содержать свои данные в OLE-контейнерах, называются OLE-серверами (OLE server)^[14].

Составные документы

Документ, включающий в себя один или несколько OLE-объектов, называется составным документом. Приложение, которое может содержаться внутри документа, называется ActiveX-документом (ActiveX document)^[15].

Состав СОМ-приложения

При создании СОМ-приложения необходимо обеспечить следующее:

• СОМ-интерфейс;
• СОМ-сервер;
• СОМ-клиент.

Рассмотрим эти три составляющие СОМ-приложения более подробно.

СОМ-интерфейс

Клиенты СОМ связываются с объектами при помощи СОМ-интерфейсов. Интерфейсы – это группы логически или семантически связанных процедур, которые обеспечивают связь между поставщиком услуги (сервером) и его клиентом. На рисунке 1 схематично изображен стандартный СОМ-интерфейс.

Рис. 1 СОМ-интерфейс

Для примера, каждый СОМ-объект всегда поддерживает основной СОМ-интерфейс lUnknown, который применяется для передачи клиенту сведений о поддерживаемых интерфейсах.

---

Как уже говорилось выше, СОМ-объект может иметь несколько интерфейсов, каждый из которых обеспечивает какую-либо свою функцию^[16].

Ключевыми аспектами СОМ-интерфейсов являются следующие:

1. Однажды определенные, интерфейсы не могут быть изменены. Таким образом, вы можете возложить на один интерфейс определенный набор функций. Дополнительную функциональность можно реализовать с помощью дополнительных интерфейсов.
2. По взаимному соглашению, все имена интерфейсов начинаются с буквы I, например IPersist, IMalloc.
3. Каждый интерфейс гарантированно имеет свой уникальный идентификатор, который называется глобальный уникальный идентификатор (Globally Unique Identifier, GUID). Уникальные идентификаторы интерфейсов называют идентификаторами интерфейсов (Interface Identifiers, IIDs). Данные идентификаторы обеспечивают устранение конфликтов имен различных версий приложения или разных приложений.
4. Интерфейсы не зависят от языка программирования. Вы можете воспользоваться любым языком программирования для реализации СОМ-интерфейса. Язык программирования должен поддерживать структуру указателей, а также иметь возможность вызова функции при помощи указателя явно или неявно.
5. Интерфейсы не являются самостоятельными объектами, они лишь обеспечивают доступ к объектам. Таким образом, клиенты не могут напрямую обращаться к данным, доступ осуществляется при помощи указателей интерфейсов.
6. Все интерфейсы всегда являются потомками базового интерфейса Iunknown^[17].

Основной СОМ-интерфейс IUnknown

Базовый интерфейс lunknown достаточно подробно был рассмотрен во второй главе книги. В дополнение ко всему вышесказанному, добавим, что интерфейс lunknown обеспечивает механизм учета ссылок (счетчик ссылок на СОМ-объект). При передаче указателя на интерфейс выполняется метод интерфейса lunknown AddRef. По завершении работы с интерфейсом приложение-клиент вызывает метод Release, который уменьшает счетчик ссылок.

При вызове метода Querylnterface интерфейса Iunknown в метод передается параметр IID, имеющий тип TGUID, т. е. идентификатор интерфейса. Параметр метода out возвращает либо ссылку на запрашиваемый интерфейс, либо значение NH. Результатом вызова метода может быть одно из значений, перечисленных в таблице 1.

Таблица 1

Значения, возвращаемые методом Queryinterface^[18]

Значение	Описание
S_OK	Интерфейс поддерживается
E_NOINTERFACE	Интерфейс не поддерживается
E_UNEXPECTED	Неизвестная ошибка

---

Указатели СОМ-интерфейса

Указатель интерфейса – это 32-битный указатель на экземпляр объекта, который является, в свою очередь, указателем на реализацию каждого метода интерфейса. Реализация методов доступна через массив указателей на эти методы, который называется vtable. Использование массива vtable похоже на механизм поддержки виртуальных функций в Object Pascal. Наглядное представление работы указателей СОМ-интерфейса представлено на рисунке 2.

Рис. 2 Схема работы указателя СОМ-интерфейса

СОМ-серверы

СОМ-сервер представляет собой приложение или библиотеку, которая предоставляет услуги приложению-клиенту или библиотеке. СОМ-сервер содержит один или более СОМ-объектов, где СОМ-объекты выступают в качестве наборов свойств, методов и интерфейсов.

Клиенты не знают, как СОМ-объект выполняет свои действия. СОМ-объект предоставляет свои услуги при помощи интерфейсов., В дополнение приложению-клиенту не нужно знать, где находится СОМ-объект. Технология СОМ обеспечивает прозрачный доступ независимо от местонахождения СОМ-объекта.

Когда клиент запрашивает услугу от СОМ-объекта, он передает СОМ-объекту идентификатор класса (CLSID). CLSID - всего лишь GUID, который применяется при обращении к СОМ-объекту. После передачи CLSID, СОМ-сервер должен обеспечить так называемую фабрику класса (см. следующий раздел), которая создает экземпляры СОМ-объектов.

В общих чертах, СОМ-сервер должен выполнять следующее:

• регистрировать данные в системном реестре Windows для связывания модуля сервера с идентификатором класса (CLSID);
• предоставлять фабрику СОМ-класса, создающую экземпляры СОМ-объектов;
• обеспечивать механизм, который выгружает из памяти серверы СОМ, которые в текущий момент времени не предоставляют услуг клиентам^[19]

Фабрика класса

СОМ-объекты представляют собой экземпляры coclass. Напомним, что Coclass – это класс, поддерживающий один или более интерфейс. СОМ-объекты могут предоставлять только те услуги, которые определены в интерфейсах coclass. Экземпляры Cociass создаются при помощи специального типа объекта, называемого фабрикой класса.

Фабрика класса – это специальный СОМ-объект, который поддерживает интерфейс IclassFactory и отвечает за создание экземпляров того класса, с которым ассоциирована данная фабрика класса^[20].

Локальные и удаленные серверы

---

С использованием СОМ клиент не должен беспокоиться о том, где располагается объект, он просто делает вызов интерфейса данного объекта. Технология СОМ обеспечивает все необходимые шаги для того, чтобы сделать этот вызов. Шаги могут отличаться, в зависимости от местонахождения объекта. Объект может находиться в том же процессе, где и клиент, в другом процессе на том же компьютере, где расположен клиент, или на другом компьютере в сети. В зависимости от этого применяются разные типы серверов:

• внутренний сервер (In-process server);
• локальный сервер или сервер вне процесса (Local server, Out-of-process server);
• удаленный сервер (Remote server).

Внутренний сервер – это библиотека DLL, которая запущена в одном процессе вместе с клиентом. Например, элемент управления ActiveX, который внедрен на Web-страницу и просматривается при помощи Internet Explorer или Netscape Navigator. В данном случае элемент управления ActiveX загружен на клиентскую машину и находится в том же процессе, что и обозреватель Web. Приложение-клиент связывается с сервером внутри процесса при помощи прямых вызовов СОМ-интерфейса. На рис. 3.3. представлена схема взаимодействия клиента с внутренним сервером.

Локальный сервер – это приложение ЕХЕ, которое запущено в другом процессе, но на одном компьютере вместе с клиентом. Например, лист электронной таблицы Microsoft Excel связан с документом Microsoft Word. При этом два разных приложения работают на одном компьютере. Локальные серверы используют СОМ для соединения с клиентом^[21].

Когда клиент и сервер находятся в различных приложениях, а также, когда они находятся на разных компьютерах в сети, СОМ использует внутренний (внутрипроцессный) прокси (In-process proxy) для реализации процедуры удаленного вызова. Прокси располагается в одном процессе вместе с клиентом, поэтому, с точки зрения клиента, вызов интерфейсов осуществляется так же, как и в случае, когда клиент и сер'вер находятся внутри одного процесса. Задача прокси заключается в том, чтобы перехватывать вызовы клиента и перенаправлять их туда, где запущен сервер. Механизм, который позволяет клиенту получать доступ к объектам, расположенным в другом адресном пространстве или на другом компьютере, называется маршалинг (marshaling).

Функции маршалинга:

• принимать указатель интерфейса из процесса сервера и делать указатель прокси в процессе клиента доступным;
• передавать аргументы вызовов интерфейса таким образом, как будто они произошли от клиента и размещать аргументы в процесс удаленного объекта^[22].

---

Удаленный сервер – это библиотека DLL или иное приложение, запущенное на другом компьютере. То есть клиент и сервер работают на разных компьютерах в сети. Например, приложение базы данных, написанное с помощью Delphi, соединяется с сервером на другом компьютере в сети. Удаленный сервер использует распределенные СОМ-интерфейсы (Distributed COM, DCOM) для связи с клиентом.

Удаленный сервер работает также с помощью прокси. Различие в работе между локальным и удаленным сервером заключается в типе используемой межпроцессной связи. В случае локального сервера – это СОМ, а в случае удаленного сервера – DCOM^[23]. Схема взаимодействия клиента и удаленного сервера показана на рисунке 3.

Рис. 3 Схема взаимодействия клиента с сервером на разных компьютерах

СОМ-клиенты

Очень важным при разработке СОМ-приложений является создание приложений, называемых СОМ-клиентами, которые могут запрашивать интерфейсы объектов, чтобы определить те услуги, которые может предоставить СОМ-объект.

Типичным СОМ-клиентом является диспетчер автоматизации (Automation Controller). Диспетчер автоматизации - это часть приложения, которая знает какой тип информации необходим ему от.разных объектов сервера, и она запрашивает данную информацию по мере надобности.

Расширения СОМ

Технология СОМ изначально разрабатывалась как ядро для осуществления межпрограммного взаимодействия. Уже на этапе разработки предполагалось расширять возможности технологии при помощи так называемых расширений СОМ. СОМ расширяет собственную функциональность, благодаря созданию специализированных наборов интерфейсов для решения конкретных задач.

Технология ActiveX – это технология, которая использует компоненты СОМ, особенно элементы управления. Она была создана для того, чтобы работа с элементами управления была более эффективной. Это особенно необходимо при работе с приложениями Internet/Intranet, в которых элементы управления должны быть загружены на компьютер клиента, прежде чем они будут использоваться^[24].

2.2 Состав объектов COM

В COM-технологии различаются следующие «строительные блоки», используемые для создания объектов:

• Interface (COM-интерфейс) – множество прототипов функций (методов), чисто определенных. Термин "чисто определенный метод" или "абстрактный метод" исходит теории объектно-ориентированного анализа, и означает, что в определении класса отсутствует реализация метода, а присутствует только его определение. От такого класса нельзя создавать объекты. Его предназначение - описать фундаментальные общности для всех производных классов;
• COM object (COM-объект) – объект класса CoClass, который содержит реализацию COM интерфейса;
• COM/ActiveX server (COM сервер или ActiveX сервер)- модуль, такой как EXE, DLL или OCX, который содержит машинный код COM или ActiveX объектов;
• Class factory (фабрика классов) – объект, который может создавать COM-объекты из CoClass;
• Type library (библиотека типов) – файл, содержащий информацию о типах данных, которые использует COM/ActiveX сервер^[25].

---