COM学习笔记（二）

　　扯点闲话，上一篇COM学习笔记（一）是基于爱民大师的《COM原理与应用》，学到中间顿感山路有点弯。经网友推荐转看世界大作《COM技术内幕》（Dale Rogerson著，杨秀章译），引用网友的话大概是说如果所有技术方面的书籍都像《COM技术内幕》这样写，那么掌握它们就没有那么难了。爱民大师除了翻译外，自著书越看越像概括整理的实验论文，国内顶尖大师尚且如此，叫我不得不崇洋媚外了。至于是大家没有能力水平写不出，还是其他原因不愿那样写，没心思去追究了，好好做我的学习笔记吧。

    interface IUnknown    {    public:        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(             /* [in] */ REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ void __RPC_FAR *__RPC_FAR *ppvObject) = 0;                virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef(void) = 0;                virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE Release(void) = 0;    }

　　用C++实现COM组件：一个DLL可以实现多个组件，一个组件可以包含多个接口，每个接口对应一个抽象类，在内存结构里表示就是对应一个虚函数表指针，COM规定任何接口都要继承于IUnknown接口（UNKNWN.H中定义），因此每个接口的虚函数表前三项分别为QueryInterface、AddRef、Release这三个成员函数。QueryInterface函数是用来查询组件接口的，返回值S_OK表示成功，E_NOINTERFACE查询失败，从QueryInterface查询到的IUnknown指针必须是同一值。AddRef、Release函数控制接口引用计数，当引用计数为0时便释放此COM对象。一般在创建一个接口或查询一个接口（得到其指针）的函数代码内部，返回前应当调用AddRef自动增加引用计数，客户端获得接口后当不再需要时显式调用Release解除引用。客户端一般不会主动调用AddRef，除了一些特殊情况，如将接口指针赋值给另一个指针变量前客户端应显式调用AddRef，合理对称使用AddRef、Release就能控制COM对象的生命周期。

　　内存管理：客户端和组件能由两种不同语言所编写，试想在组件接口中分配的内存（通过参数返回给客户程序）该如何管理？好在COM库已提供有现成的机制，不必我们自己去实现了。使用CoGetMalloc库函数得到IMalloc接口指针，IMalloc接口成员函数Alloc、Free用来分配和释放内存。还能再方便一点，直接使用COM库的封装函数CoTaskMemAlloc和CoTaskMemFree。

　　其他信息参考COM学习笔记（一），下面举一个用DLL实现组件的实列。首先在DLL文件中以C命名方式导出四个函数，函数原型如下：

    // 注册函数    HRESULT __stdcall DllRegisterServer();    // 反注册函数    HRESULT __stdcall DllUnregisterServer();    // 获取类厂接口指针    HRESULT __stdcall DllGetClassObject(REFCLSID clsid,REFIID iid,LPVOID *ppv);    // 卸载询问函数    HRESULT __stdcall DllCanUnloadNow();

　　前两个函数DllRegisterServer、DllUnregisterServer向注册表里写入或删除组件信息，组件是使用CLSID识别载入的，装载过程中会查找注册表"HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID\组件GUID字符串\InProcServer32"项的默认值，此值是我们DLL的文件路径名。使用GUID去标识组件信息是COM约定，虽然看似绕了一点，慢慢会发现带来的好处无穷。写到这里大家应该明白了为什么使用组件前必须先注册，System32目录下RegSvr32.exe程序就是调用这两个函数来注册/反注册组件的。

　　继续往下走，先来几个COM库函数原型：

    HRESULT CoInitialize(LPVOID pvReserved);    void CoUninitialize();    STDAPI CoCreateInstance(      REFCLSID rclsid,     //Class identifier (CLSID) of the object      LPUNKNOWN pUnkOuter, //Pointer to controlling IUnknown      DWORD dwClsContext,  //Context for running executable code      REFIID riid,         //Reference to the identifier of the interface      LPVOID * ppv         //Address of output variable that receives                            // the interface pointer requested in riid);    STDAPI CoGetClassObject(      REFCLSID rclsid,  //CLSID associated with the class object      DWORD dwClsContext,                    //Context for running executable code      COSERVERINFO * pServerInfo,                        //Pointer to machine on which the object is to                         // be instantiated      REFIID riid,      //Reference to the identifier of the interface      LPVOID * ppv      //Address of output variable that receives the                         // interface pointer requested in riid);    void CoFreeUnusedLibraries();

　　典型的客户程序调用组件一般过程是这样的：CoInitialize(NULL)初始化COM库环境，CoCreateInstance函数创建组件对象并返回接口，程序使用接口进行一些操作处理，结束后CoFreeUnusedLibraries()卸载组件程序，CoUninitialize()清除COM库环境。

　　重点说一下CoCreateInstance函数，这是个封装函数，其内部先调用CoGetClassObject函数，不难发现它俩有4个参数是一样的，对于第三个参数pServerInfo传入NULL，意思是本机组件而非远程的。CoGetClassObject函数根据CLSID从注册表里找到DLL文件路径，LoadLibrary之，再调用导出函数DllGetClassObject获得类厂接口指针。然后调用类厂接口成员函数CreateInstance创建组件对象，返回组件riid接口的指针，最后使用Release()释放类厂对象。

 　　类厂接口原型（在UNKNWN.H中定义）：

    interface IClassFactory : public IUnknown    {    public:        virtual /* [local] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE CreateInstance(             /* [unique][in] */ IUnknown __RPC_FAR *pUnkOuter,            /* [in] */ REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ void __RPC_FAR *__RPC_FAR *ppvObject) = 0;                virtual /* [local] */ HRESULT STDMETHODCALLTYPE LockServer(             /* [in] */ BOOL fLock) = 0;            };

　　由上面的调用过程可知DLL的第三个导出函数DllGetClassObject需要创建一个类厂接口对象，在C++里用抽象类来实现接口，实际上就是创建一个继承于IClassFactory的抽象类对象，其中这个类中的CreateInstance函数创建rclsid组件的接口类（IUnknown的派生类）对象返回类指针。LockServer内部维护一个计数值，用来控制DLL文件生命周期。

　　当使用完毕调用CoFreeUnusedLibraries卸载组件的时候，CoFreeUnusedLibraries会遍历询问进程载入的每一个组件DLL文件是否可以卸载。也许你猜到了，DllCanUnloadNow就是CoFreeUnusedLibraries询问的函数，如果返回S_OK，便调用FreeLibrary卸载此DLL清除内存空间。

　　系列二结束语：源码就不贴了，最近十分厌恶Script Kid，拿个不恰当的比喻Script Kid好比微博写个几十个字都是COPY党，是残渣是垃圾；而程序员们好比博客，每一个原创博文写出来都是很累的，要技术还要时间，都是精华。另外内核大神离我太远，只有崇拜的份，MJ0011、PJF、安焦牛人等等；远的不说说近的，如今程序员们真的快成码农了，Script Kid还嫌不够，连张三李四都挤进队伍，我真的觉得程序员的门槛应该要高一点。