Дональд Бокс - Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста

В результате этот класс создал бы объекты, тратящие всегда 44 байта (десять vptr + счетчик ссылок ). Хотя производящий класс может показаться немного запутанным, постоянные интерфейсы СОМ принадлежат к аналогичной категории, так как в настоящее время существует восемь различных постоянных интерфейсов, но объект обычно выставляет только один из них на экземпляр. В то же время разработчик класса не всегда может предсказать, какой из интерфейсов будет запрошен определенным клиентом (и будет ли какой-либо). Кроме того, каждый из восьми интерфейсов требует своего набора поддерживающих элементов данных для корректной реализации методов интерфейса. Если эти элементы данных были созданы как часть отделяемого интерфейса, а не главного объекта, то для каждого объекта будет назначен только один набор элементов данных. Этот тип сценария идеален для отделяемых интерфейсов, но опять же, для большей эффективности, указатель на отделяемый интерфейс следует кэшировать в главном объекте.

Композиция и отделяемые интерфейсы – это две технологии на уровне исходного кода, предназначенные для реализации объектов СОМ на C++. Обе эти технологии требуют, чтобы разработчик объекта имел определения для каждого класса композита или отделяемого интерфейса в исходном коде C++, для возможности обработать подобъект, прежде чем возвратить его посредством QueryInterface . Для ряда ситуаций это очень разумно. В некоторых случаях, однако, было бы удобнее упаковать многократно используемую реализацию одного или большего числа интерфейсов в двоичный компонент, который мог бы обрабатываться через границы DLL, не нуждаясь в исходном коде подкомпонента. Это позволило бы более широкой аудитории повторно использовать подкомпонент, избегая слишком тесной связи с ним, как в случае повторного использования на уровне исходного кода (этот случай описан в главе 1). Однако если компонент повторного использования представляет собой двоичный композит или отделяемый интерфейс, то он должен участвовать в общей идентификации объекта.

Для полного охвата проблем, относящихся к унифицированию идентификации через границы компонентов, рассмотрим следующую простую реализацию ICar :

class Car : public ICar

{

LONG m_cRef; Car(void) : m_cRef(0) {} STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID, void **);

STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef(void); STDMETHODIMP_(ULONG) Release(void);

STDMETHODIMP GetMaxSpeed(long *pn);

STDMETHODIMP Brake(void); };

STDMETHODIMP Car::QueryInterface(REFIID riid, void **ppv)

{

if (riid == IID_IUnknown) *ppv = static_cast(this);

else if (riid == IID_IVehicle) *ppv = static_cast(this);

else if (riid == IID_ICar) *ppv = static_cast(this);

else return (*ppv = 0), E_NOINTERFACE;

((IUnknown*)*ppv)->AddRef();

return S_OK;

}

// car class object's IClassFactory::CreateInstance

// интерфейс IClassFactory::CreateInstance

// объекта класса car

STDMETHODIMP CarClass::CreateInstance(IUnknown *pUnkOuter, REFIID riid, void **ppv)

{

Car *pCar = new Car;

if (*pCar) return (*ppv = 0), E_OUTOFMEMORY;

pCar->AddRef();

HRESULT hr = pCar->QueryInterface(riid, ppv);

pCar->Release(); return hr;

}

Этот класс просто использует фактические реализации QueryInterface , AddRef и Release .

Рассмотрим второй класс C++, который пытается использовать реализацию Car как двоичный композит:

class CarBoat : public IBoat

{

LONG m_cRef;

Unknown *m_pUnkCar;

CarBoat(void);

virtual ~CarBoat(void);

STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID, void **);

STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef(void);

STDMETHODIMP_(ULONG) Release(void);

STDMETHODIMP GetMaxSpeed(long *pn);

STDMETHODIMP Sink(void);

};

Для эмуляции композиции разработчику пришлось бы создать подобъект Car , а деструктору – освободить указатель на подобъект:

CarBoat::CarBoat (void) : m_cRef(0)

{

HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_Car, 0, CLSCTX_ALL, IID_IUnknown, (void**)&m_pUnkCar);

assert(SUCCEEDED(hr));

}

CarBoat::~CarBoat(void)

{

if (m_pUnkCar) m_pUnkCar->Release();

}

Интересная проблема возникает в реализации QueryInterface :

STDMETHODIMP CarBoat::QueryInterface(REFIID riid, void **ppv)

{

if (riid == IID_IUnknown) *ppv = static_cast(this);

else if (riid == IID_IVehicle) *ppv = static_cast(this);

else if (riid == IID_IBoat) *ppv = static_cast(this);

else if (riid == IID_ICar)

// forward request…

// переадресовываем запрос…

return m_pUnkCar->QueryInterface(riid, ppv);

else return (*ppv = 0), E_NOINTERFACE; ((IUnknown*)*ppv)->AddRef();

return S_OK;

}

Поскольку объект Car не имеет понятия о том, что он является частью идентификационной единицы ( identity ) другого объекта, то он будет причиной неуспеха любых запросов QueryInterface для IBoat . Это означает, что

QI(IBoat)->ICar

пройдет успешно, а запрос

QI(QI(IBoat)->ICar)->IBoat

потерпит неудачу, так как полученная QueryInterface будет несимметричной. Вдобавок запросы QueryInterface о IUnknown через интерфейсные указатели ICar и IBoat вернут различные значения, а это означает, что будет идентифицировано два различных объекта. Из подобных нарушений протокола IUnknown следует, что объекты CarBoat попросту не являются действительными объектами СОМ.

Идея составления объекта из двоичных композитов звучит красиво. Действительно, Спецификация СОМ четко и подробно указывает, как реализовать эту идею в стандартной и предсказуемой манере. Технология выставления клиенту двоичного подкомпонента непосредственно через QueryInterface называется СОМ-агрегированием . СОМ-агрегирование является лишь набором правил, определяющих отношения между внешним объектом (агрегирующим) и внутренним (агрегируемым). СОМ-агрегирование – это просто набор правил IUnknown , позволяющих более чем одному двоичному компоненту фигурировать в качестве идентификационной единицы ( identity ) СОМ.

Агрегирование СОМ несомненно является главной движущей силой для повторного использования в СОМ. Намного проще приписывать объекту значения и использовать его методы в реализации методов других объектов. Только в редких случаях кто-то захочет выставлять интерфейсы другого объекта непосредственно клиенту как часть той же самой идентификационной единицы. Рассмотрим следующий сценарий:

class Handlebar : public IHandlebar { … };

class Wheel : public IWheel {};

class Bicycle : public IBicycle

{

IHandlebar * m_pHandlebar;

IWheel *m_pFrontWheel;

IWheel *m_pBackWheel;

}

Было бы опрометчиво для класса Вicycle объявлять интерфейсы IHandlebar (велосипедный руль) или IWheel (колесо) в собственном методе QueryInterface . QueryInterface зарезервирован для выражения отношений «является» (is-a), а велосипед (bicycle) очевидно не является колесом (wheel) или рулем (handlebar). Если разработчик Bicycle хотел бы обеспечить прямой доступ к этим сторонам объекта, то интерфейс IBicycle должен был бы иметь для этой цели аксессоры определенных свойств:

[object, uuid(753A8A60-A7FF-11d0-8C30-0080C73925BA)] interface IBicycle : IVehicle

{

HRESULT GetHandlebar([out,retval] IHandlebar **pph);

HRESULT GetWheels([out] IWheel **ppwFront, [out] IWheel **ppwBack);

}

Реализация Bicycle могла бы тогда просто возвращать указатели на свои подобъекты:

STDMETHODIMP Bicycle::GetHandlebar(IHandlebar **pph)

{

if (*pph = m_pHandlebar) (*pph)->AddRef();

return S_OK;

}

STDMETHODIMP Bicycle::GetWheels(IWheel **ppwFront, IWheel **ppwBack)

{

if (*ppwFront = m_pFrontWheel) (*ppwFront)->AddRef();

if (*ppwBack = m_pBackWheel) (*ppwBack)->AddRef();