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2007-06-05 16:41:51

COM 组件设计与应用(十一
IDispatch 及双接口的调用

作者:



一、前言
    前段时间,由于工作比较忙,没有能及时地写作。其间收到了很多网友的来信询问和鼓励,在此一并表示感谢。咳......我也需要工作来养家糊口呀......
    上回书介绍了两种方法来写自动化
(IDispatch)接口的组件程序,一是用 MFC 方式编写“纯粹”的 IDispatch 接口;二是用 ATL 方式编写“双接口”的组件。

二、IDispatch 接口和双接口
    使用者要想调用普通的 COM 组件功能,必须要加载这个组件的类型库(Type library)文件 tlb(比如在 VC 中使用 #import)。然而,在脚本程序中,由于脚本是被解释执行的,所以无法使用加载类型库的方式进行预编译。那么脚本解释器如何使用 COM 组件那?这就是自动化(IDispatch)组件大显身手的地方了。IDispatch 接口需要实现4个函数,调用者只通过这4个函数,就能实现调用自动化组件中所有的函数。这4个函数功能如下:
 

HRESULT GetTypeInfoCount(
    [out] UINT * pctinfo)
组件中提供几个类型库?当然一般都是一个啦。
但如果你在一个组件中实现了多个
IDispatch 接口,那就不一定啦(注1)
HRESULT GetTypeInfo(
    [in] UINT iTInfo,
    [in] LCID lcid,
    [out] ITypeInfo ** ppTInfo)
调用者通过该函数取得他想要的类型库。
幸好,在 99% 的情况下,我们都不用关心这两个函数的实现,因为 MFC/ATL 都帮我们完成了默认的一个实现,如果是自己完成函数代码,甚至可以直接返回 E_NOTIMPL 表示没有实现。(注2)
HRESULT GetIDsOfNames(
    [in] REFIID riid,
    [in,size_is(cNames)] LPOLESTR * rgszNames,
    [
in] UINT cNames,
    [in] LCID lcid,
    [out,size_is(cNames)] DISPID * rgDispId)
根据函数名称取得函数序号,为调用 Invoke() 做准备。
所谓函数序号,大家去观察双接口 IDL 文件和 MFC 的 ODL 文件,每一个函数和属性都会有
[id(序号)....] 这样的描述。
HRESULT Invoke(
    [in] DISPID dispIdMember,
    [in] REFIID riid,
    [in] LCID lcid,
    [in] WORD wFlags,
    [in,out] DISPPARAMS * pDispParams,
    [out] VARIANT * pVarResult,
    [out] EXCEPINFO * pExcepInfo,
    [out] UINT * puArgErr)
根据序号,执行函数。
使用 MFC/ATL 写的组件程序,我们也不必关心这个函数的实现。如果是自己写代码,则该函数类似如下实现:
switch(dispIdMember)
{
    case 1: .....; break;
    case 2: .....; break;
    ....
}
其实,就是根据序号进行分支调用啦。(注3)
 

    从 Invoke() 函数的实现就可以看出,使用 IDispatch 接口的程序,其执行效率是比较低的。ATL 从效率出发,实现了一种叫“双接口(dual)”的接口模式。下面我们来看看,到底什么是双接口:


图一、双接口
(dual) 结构示意图

    从上图中可以看出,所谓双接口,其实是在一个 VTAB 的虚函数表中容纳了三个接口(因为任何接口都是从
IUnknown 派生的,所以就不强调 IUnknown 了,叫做双接口)。我们如果从任意一个接口中调用 QueryInterface()得到另外的接口指针的话,其实,得到的指针地址都是同一个。双接口有什么好处那?答:好呀,多好呀,特别好呀......
 

使用方式 因为 所以
脚本语言使用组件 解释器只认识 IDispatch 接口 可以调用,但执行效率最低
编译型语言使用组件 它认识 IDispatch 接口 可以调用,执行效率比较低
编译型语言使用组件 它装载类型库后,就认识了 Ixxx 接口 可以直接调用 Ixxx 函数,效率最高啦

结论

双接口,既满足脚本语言的使用方便性,又满足编译型语言的使用高效性。
于是,我们写的所有的 COM 组件接口,都用双接口实现吗?
错!否!NO!
如果不是明确非要支持脚本的调用,则最好不要使用双接口,因为:

如果所有函数都放在一个双接口中,那么层次、结构、分类不清
如果使用多个双接口,则会产生其它问题(注4)
双接口、IDispatch接口只支持自动化的参数类型,使用受到限制,某些情况下很不方便喽
还有很多弊病呦,不过现在我想不起来喽......

三、使用方法
    如果你的开发环境是 vc6.0,那么我们使用第九回中的Simple6组件为例,......
    如果你的开发环境是 vc.net 2003,那么用第十回中的Simple8组件为例,......
    嘿嘿,其实不下载也没有关系,因为你只要下载本回的示例程序,里面已经包含了所需的组件。但使用前不要忘了去注册呀:regsvr32.exe simple6.dll regsvr32.exe simple8.dll (注意别忘了输入组件的安装目录)。注册成功后,就可以使用了,使用方法有:
 

示例程序 自动化组件的使用方式 简要说明
示例0 在脚本中调用 第九回/第十回中,已经做了介绍
示例1 使用 API 方式调用 揭示 IDispatch 的调用原理,但傻子才去这么使用那,会累死了
示例2 使用 CComDispatchDriver 的智能指针包装类 比直接使用 API 方式要简单多啦,这个不错!
示例3 使用 MFC 装载类型库的包装方式 简单!好用!常用!但它本质上是使用 IDispatch 接口,所以执行效率稍差
示例4 使用 #import 方式加载类型库方式 #import 方式使用组件,咱们在第七回中讲过啦。常用!对双接口组件,直接调用自定义接口函数,不再经过 IDispatch,因此执行效率最高啦
示例x vbjavac#bcbdelphi....... 反正我不会,自己去请教高人去吧 :-(

示例一、IDispatch 调用原理篇

void demo()
{
	::CoInitialize( NULL );		// COM 初始化

	CLSID clsid;				// 通过 ProgID 得到 CLSID
	HRESULT hr = ::CLSIDFromProgID( L"Simple8.DispSimple.1", &clsid );
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );	// 如果失败,说明没有注册组件

	IDispatch * pDisp = NULL;	// 由 CLSID 启动组件,并得到 IDispatch 指针
	hr = ::CoCreateInstance( clsid, NULL, CLSCTX_ALL, IID_IDispatch, (LPVOID *)&pDisp );
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );	// 如果失败,说明没有初始化 COM

	LPOLESTR pwFunName = L"Add";	// 准备取得 Add 函数的序号 DispID
	DISPID dispID;					// 取得的序号,准备保存到这里
	hr = pDisp->GetIDsOfNames(		// 根据函数名,取得序号的函数
		IID_NULL,
		&pwFunName,					// 函数名称的数组
		1,							// 函数名称数组中的元素个数
		LOCALE_SYSTEM_DEFAULT,		// 使用系统默认的语言环境
		&dispID );					// 返回值
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );		// 如果失败,说明组件根本就没有 ADD 函数

	VARIANTARG v[2];					// 调用 Add(1,2) 函数所需要的参数
	v[0].vt = VT_I4;	v[0].lVal = 2;	// 第二个参数,整数2
	v[1].vt = VT_I4;	v[1].lVal = 1;	// 第一个参数,整数1

	DISPPARAMS dispParams = { v, NULL, 2, 0 };	// 把参数包装在这个结构中
	VARIANT vResult;			// 函数返回的计算结果

	hr = pDisp->Invoke(			// 调用函数
		dispID,					// 函数由 dispID 指定
		IID_NULL,
		LOCALE_SYSTEM_DEFAULT,	// 使用系统默认的语言环境
		DISPATCH_METHOD,		// 调用的是方法,不是属性
		&dispParams,			// 参数
		&vResult,				// 返回值
		NULL,					// 不考虑异常处理
		NULL);					// 不考虑错误处理
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );	// 如果失败,说明参数传递错误

	CString str;			// 显示一下结果
	str.Format("1 + 2 = %d", vResult.lVal );
	AfxMessageBox( str );

	pDisp->Release();		// 释放接口指针
	::CoUninitialize();		// 释放 COM
}
示例二、CComDispatchDriver 智能指针包装类的使用方法
void demo()
{
	// 已经进行过了 COM 初始化

	CLSID clsid;				// 通过 ProgID 取得组件的 CLSID
	HRESULT hr = ::CLSIDFromProgID( L"Simple8.DispSimple.1", &clsid );
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );	// 如果失败,说明没有注册组件

	CComPtr < IUnknown > spUnk;	// 由 CLSID 启动组件,并取得 IUnknown 指针
	hr = ::CoCreateInstance( clsid, NULL, CLSCTX_ALL, IID_IUnknown, (LPVOID *)&spUnk );
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );

	CComDispatchDriver spDisp( spUnk );	// 构造只能指针
	CComVariant v1(1), v2(2), vResult;	// 参数
	hr = spDisp.Invoke2(	// 调用2个参数的函数
		L"Add",				// 函数名是 Add
		&v1,				// 第一个参数,值为整数1
		&v2,				// 第二个参数,值为整数2
		&vResult);			// 返回值
	ASSERT( SUCCEEDED( hr ) );	// 如果失败,说明或者没有 ADD 函数,或者参数错误

	CString str;			// 显示一下结果
	str.Format("1 + 2 = %d", vResult.lVal );
	AfxMessageBox( str );
}
示例程序中使用了 Invoke2()函数,其实你根据不同的函数,还可以使用 Invoke0()Invoke1()InvokeN()PutProperty()GetProperty()......等等等,的确很方便。

示例三、加载类型库,产生包装类来使用
    这个方法使用更简单一些,如果你观察 MFC 帮你产生的包装类的实现,你就会发现,其实它调用的是 IDispatch 接口函数。使用 vc6.0 的朋友,步骤如下:
1、建立一个 MFC 的应用程序
2、开启 ClassWizard,执行 Add Class,选择 From a type library


图二、加载类型库

3、然后找到你要使用的组件文件 simple6.dll(tlb 文件也可以),选择接口后确认


图三、选择类型库中需要包装的接口

4、在适当的地方输入调用代码
#include "simple6.h"	// 包装类的头文件

void demo() 
{
	// 已经进行过了 COM 初始化

	IDispSimple spDisp;		// 包装类的对象

	spDisp.CreateDispatch( _T("Simple6.DispSimple.1") )	//启动组件
	spDisp.xxx(...);	// 调用函数

	spDisp.ReleaseDispatch();	// 释放接口
}
    使用 vc.net 的朋友,步骤如下:
1、建立一个 MFC 的应用程序
2、执行菜单“添加\添加类”,选择 MFC 分类中的“类型库中的MFC类”


图四、添加类型库中的MFC类

3、选择组件文件 simple8.dll(tlb 文件),并选择需要包装的接口


图五、选择文件和接口

4、在适当的位置输入调用代码
#include "CDispSimple.h"	// 包装类的头文件

void demo()
{
	// 已经进行过了 COM 初始化

	CDispSimple spDisp;	// 包装类的对象
	spDisp.CreateDispatch( _T("Simple8.DispSimple.1") )	// 启动组件
	spDisp.xxx(...);	// 调用函数

	spDisp.ReleaseDispatch();	// 释放接口
}
示例四、使用 #import 方式调用组件
    #import 方式在第七回中已经作过介绍,这里就不多罗嗦了。大家下载本回的示例程序后,自己去看吧。并且一定要掌握这个方法,因为它的运行效率是最快的呀。

四、小结
    留作业啦。在我们以前所实现的所有组件程序中,只添加了接口方法(函数),而没有添加接口属性(变量),你自己练习一下吧,很简单的,然后写个程序调用看看。其实对于 VC 来说,调用属性和调用方法没有太大的区别(vc 把属性包装为 GetXXX()/PutXXX()getXXX()/putXXX()的函数方式),但在另外一些语言中(比如脚本语言)则更方便,设置属性值是:对象.属性 = 变量或常量,获取属性值是:变量 = 对象.属性。
    本回书至此做一了断,更多组件设计和使用的知识,且听下回分解......
注1:多个自动化接口的实现方法,我们以后再说。
注2:将来介绍 ITypeLib::GetTypeInfo
() 的时候,大家再回味 IDispatch::GetTypeInfo()吧。
注3:在后面介绍“事件”的时候,我们会自己真正去实现一个
IDispatch::Invoke() 函数。
注4:介绍多个双接口实现的时候,会谈到这个问题。
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