com程序编写入门(全文-1)

COM程序编写入门
日期：2004-5-2
名词解释：
OLE: （Object linking and embedding对象的链接与嵌入）
使得服务器模块和客户模块通过标准的接口进行通讯。两个模块可以在同一台计算机或位于不同的计算机上，位置对用户来说是无关紧要的。服务器模块实现了一组接口，客户模块通过这组接口进行通讯。
COM: （Component object modal组件对象模型）
实现了OLE的功能，具体可完成一下功能：
l        编写供多种语言使用的代码；
多种语言：指的是建立好的COM组件不在乎访问它的编程语言，任何一种编程语言只要知道COM组件的接口，访问是都能完成同样的功能。
l        创建ActiveX控件；
l        通过OLE Automation操纵其他应用程序；
如：Microsoft Excel的OLE编程接口，创建对象后，任何一种程序都可以实现对Excel的操作。
l        与其他计算机上的应用程序通讯；
实际为COM接口与接口之间的通讯，因其实现了不同语言、不同计算机的方式，所以实现不同计算机上应用程序的通讯也就十分容易。
COM模块：
COM的模块指独立的应用程序（EXE）或者动态连接库（DLL），在实现COM时，采用DLL方式要比较容易一些。因为：应用程序在加载时在内存中都是独立的地址控件，而DLL加载后可以驻留内存。当多个客户端调用COM时，如果采用EXE形式，就会有多个EXE被加载，而且COM处理客户端的访问时，也必须在不同的地址空间来回切换，大费周张。而DLL形式永远只有一个驻留内存，COM只要在相同的内存空间中寻找执行代码即可。
逐步深入：
DLL我们都已经写了很多，通常我们写的DLL都是定义的一些方法或是过程来实现特定的操作，当然定义的出口（Exports）也就是这些方法或是过程。现在我们来写一个出口为一个类的DLL来展开我们COM编写的学习。
准备工作：
打开Delphi，选择File\New\Others，选择DLL Wizard自动创建一个DLL工程，选择File\New\Unit新建一个单元，全部保存。
写代码：
在新建的Unit中定义一个抽象类：
Type
TCalculator=Class
Public
Function Addition (Op1, Op2: Double): Double ; virtual; abstract;
End;
这个类很简单，就定义了一个抽象方法实现两个数的相加。
定义抽象类后，定义一个类来实现这个抽象类：
Type
TCalcImple=Class (TCalculator)
Public
Function Addition (Op1, Op2: Double): Double; Override;
End;
方法实现：
Function TCalcImple.Addition(Op1, Op2: Double): Double;
Begin
Result: =Op1+Op2;
End;
当然我们还差一个创建这个类的方法，我们在加入如下：
Function CreateCalcImple:TCalcImple;stdcall;
Begin
Result:=TCalcImple.Create;
End;
定义出口：
Exports CreateCalcImple;
这样我们这个DLL的编写就完成了，我问再来写一个Exe程序来调用它。具体在此就不再操作以便，一些列出Exe的源代码：
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
{定义与DLL中定义的抽象类一样的类，类名称可以自定}
Type
TCalculator=Class
Public
Function Addition(Op1,Op2:Double):Double;virtual;abstract;
End;
type
TForm1 = class (TForm)
Button1: TButton;
Edit1: TEdit;
Edit2: TEdit;
Edit3: TEdit;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Label3: TLabel;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
v_Obj:TCalculator;
end;
{静态调用DLL，注意返回类型与DLL中的不同，为抽象类的名称必须与DLL中的一致}
Function CreateCalcImple:TCalculator;stdcall;External ‘ComDLL.dll‘;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
v_Obj:=CreateCalcImple;
Edit3.Text:=FloatToStr(v_Obj.Addition(StrToFloat(Edit1.Text),StrToFloat(Edit2.Text)));
v_Obj.Free;
end;
end.
升华到理论：
l        D L L中定义的对象只能引出抽象方法。当建立对象时， D L L向应用程序返回虚拟方法的指针表VTable。
l        在定义抽象类的时候，定义的方法为：
Function Addition(Op1,Op2:Double):Double;virtual;abstract;
后面加上abstract（抽象方法表示）的原因是因为只有抽象方法才能被引出。
l        在执行文件中，通过DLL的出口实际只创建了一个接口，但是可以像使用对象一样来调用其方法，这就有点开始尽是于COM了。
有上面几点引出：
1、COM的接口可以看成一个占位符，具体的实现是在接口对应的类中；就像我们定义的抽象类（TCalculator）中的Addition方法，只是一个没有任何意义的描述符，但通过实现类（TCalcImple）中引出后便有了具体的意义；
2、COM接口的访问必须通过其接口类进入后才能够访问。就如我们例子中加入CreateCalcImple方法一样，只有建立这个接口类（Interface）后才可以访问具体的接口。
3、也就是说，一个COM必须具备三个方面的元素：接口定义类、接口实现类、接口创建类。只要具备了这三个方面的元素就可以实现COM。
COM的理论
以实例来讲
COM的接口（Interface）是COM的核心，所有的COM接口都是通过IUnknown派生出来的，它告知客户那些接口是有效的，即已经被实现类说定义。它定义的一般方式如下：
ISimpleInterface=Interface(IUnknown)
Function GetName:String
Procedure SetName(v_Name:String)
End;
如果在上面的接口中加入这样一行：
ISimpleInterface=Interface(IUnknown)
V_Name:String;
Function GetName:String
Procedure SetName(v_Name:String)
End;
这样是不被允许的，因为上面我们说到接口方法就像是一个占位符，需要实现类引出才有实际意义，v_Name:String这一句只是一个数据成员将永远无任何意义，如果要定义也只能在实现类中定义。
现在举一个COM的例子，没有什么实际用处但至少说明问题：
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Label1: TLabel;
Edit1: TEdit;
Button1: TButton;
Button2: TButton;
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button2Click(Sender: TObject);
procedure FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
ISimpleInterface=Interface(IUnknown)
Procedure SetValue(v_Value:Integer);
Function GetValue:Integer;
End;
TSimpleImple=Class(TInterfacedObject,ISimpleInterface)
Public
Value:Integer;
Procedure SetValue(v_Value:Integer);
Function GetValue:Integer;
End;
var
Form1: TForm1;
v_Obj:TSimpleImple;
implementation
{$R *.dfm}
{ TSimpleImple }
function TSimpleImple.GetValue: Integer;
begin
Result:=Value;
end;
procedure TSimpleImple.SetValue(v_Value: Integer);
begin
Value:=v_Value;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
v_Obj:=TSimpleImple.Create;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
v_Obj.SetValue(StrToInt(Edit1.Text));
Edit1.Clear;
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
Edit1.Text:=IntToStr(v_Obj.GetValue);
end;
procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
begin
v_Obj.Free;
end;
end.
蓝色字样即定义了一个接口，在形式上在ISimpleInterface（接口定义）和TSimpleImple（实现类）几乎定义都差不多，但是我要强调的是，接口定义是为了实现OLE方式的访问，而实现类的定义，是接口功能的实现。两者在功能和实现上都是有区别的。
COM对象的生存周期与IUnknown接口
COM对象的生存周期分为两部分来讲：客户端与COM本身：
在客户端，视定义的COM对象接口而定，像我们例子中的v_Obj，定义成全局变量，那么COM对象在创建时产生，只有在程序退出时才被释放。我们也可以在形式上将其释放，如：v_Obj:=nil，这样这个COM接口就无效了。
在COM本身，COM接口的通过记数的方式来完成COM的生存周期，为什么采用记数，当然很简单——因为COM可能同时被多个程序所调用。有一个程序连接到COM时计数器加1，某个释放时计数器减1，当计数器为0时，COM对象才真正从内存中移除。
IUnknown接口：
为什么将IUnknown接口与生存周期放在一起讲是有原因的，COM生存周期中的计数器就定义在IUnknown接口中：AddRef、Release、QueryInterface。这三个接口也是IUnknown的全部身家。对三个接口还是解释一下：
AddRef：当COM产生一个客户端连接的时候，AddRef方法负责将计数器加1；
Release：当COM释放一个客户端连接的时候，Release方法负责将计数器减1，如果计数器为0，释放COM；
QueryInterface：因COM支持多个接口，QueryInterface负责找出用户指定的接口以返回正确的VTable；
接口全局标识：
上面说到QueryInterface的时候，提到了要找到正确的接口。其实正确的接口就是靠全局标识符来识别的。它是一个128位的数字，是按照统计学的方法，计算出来的，可唯一标识出每个接口（理论上）。具体实现我们不用管，它产生的方法很简单，在Delphi中按Ctrl＋Shift＋G就可以产生一个。
COM实现在Delphi中的实现
相信通过上面的介绍对COM应该也有了初步的认识了，现在就将点实际的东西，如何在Delphi下编写COM。
在Delphi下面开发COM是比较容易的，Delphi封装的COM开发的最基本的要素，只要你去编写对象的实现类就行了，其他的全有Delphi搞定。
1、打开Delphi，选择File\New\Others，选择Active页的ActiveX Library，选择File\New\Others，选择Active页的COM Object，出现的向导中比较重要的选项如下：
Class Name:实现类的名称，自定。
Include Type Library：是否包含类型库文件，如果不选择，Delphi将不产生类型库文件，应此上面输入的Class Name也无效。也就意味着接口类、实现类、实现方法都的自己写。对于不是很熟悉COM的的人员最好不要采用这种方式。
其它参数均可采用默认值，具体意义可参见有关资料。
2、接口的编写
选择View\Type Library，选择接口，右键New选择Method，在右边Attributes的Name中输入接口的名称，在Parameters中加入需要加入的输入和输出参数。注意：设置参数类型时，如果是返回参数的，参数类型后面要加上“*”。点击刷新，在程序单元中就出现了刚定义的接口，在此编写实现代码就可以了。
3、COM的安装
编写完成后编译，通过Run\Register ActiveX Server注册编译好的COM，通过Run\Install COM+ Objects安装COM组件，在弹出的对话框中选择接口，在接下来的对话框中可以选择安装到已有的COM应用程序中也可以安装到新的COM应用程序中。这样就完成了COM的安装，你可以打开系统中的组件服务看到你所安装的COM。