Einführung in COM Seite 1

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1 Einführung in COM Seite 1

2 Ziele Sie kennen die Funktion der Registry für COM Sie können die Struktur eines COM-Objekts erklären Sie können erklären, wie ein remote-server gestartet wird Seite 2

3 Wieso wichtig? Grundlage für OPC-Server Verständnis bei Inbetriebnahme von OPC- Servern wichtig nötig, um Code-Aenderungen an einem OPC- Server vornehmen zu können Seite 3

4 Statische Libraries DLL COM-Komponenten... Wiederverwendbare Softwareeinheiten Seite 4

5 Probleme der DLL: // die SERVER.DLL Version 1 // jedes Objekt braucht 8 Byte Speicher class CDog{ private: double Weight; } // die neue Version SERVER.DLL Version 2 class CDog{ private: double Weight; double Age; } Seite 5

6 Der Client // Client.exe // Kompiliert mit der Version 1 des SERVER.DLL Cdog* pdog = new CDog; Seite 6

7 Probleme der DLL-Lösung Versionsverwaltung Bezeichnung Datentyp muss zur Kompilierungszeit bekannt sein Seite 7

8 Lösungsansatz von COM Interface verwenden global eindeutige Festlegung der Interfacebezeichnung Interface von Implementierung trennen Funktionen zur Suche und Abfrage von Interface Seite 8

9 Was ist COM? in standardisierter Weg für eine Applikation (meist ein Win32 *.exe) eine Win32 DLL zu laden und aufzurufen allgemeine Möglichkeit um mit einem *.exe ein anderes *.exe zu steuern Seite 9

10 Was ist COM? Programmiersprache unabhängiger Standard binärer Standard, nicht von 'calling conventions' verschiedener Programmiersprachen abhängig keine Programmiersprache Seite 10

11 Was ist COM? Sammlung von Konventionen: legt fest, was ein COM.Objekt ist wie COM-Objekte ihre Methoden anderen zur Verfügung stellen wie und wann die Objekte wieder zerstört werden eindeutige Bezeichnung von Interface Seite 11

12 Was ist COM? Transparente Interprozess- und Netzwerkinteroperabilität (DCOM) Seite 12

13 Plattformen Windows 98, NT4.0, 2000, CE ab V3.0, MAC OS, Sun Solaris2.5, DEC unix 4.0, IBM OS/390, Linux (Intel) Seite 13

14 COM als binärer Standard Damit ein Client eine Komponente verwenden kann, muss er nur sein Interface kennen (32bit Pointer) er muss sich nicht um die Bildung der Objekte kümmern, noch muss/darf er wissen, wie sie intern aufgebaut sind Seite 14

15 Realisierung C++-like: Definition des Interface in abstrakten Basisklassen Funktionen werden als virtuelle Funktionen deklariert die virtuellen Funktionen werden in den Komponentenobjekten implementiert Seite 15

16 Beispiel: class IDog{ virtual void Bark() = 0; virtual void RollOver(int rolls) =0; }; Seite 16

17 Implementierung in der aus der abstrakten Klasse abgeleiteten COM-Klasse class CBeagle: public IDog{ virtual void Bark() { 'hier wird das Bellen programmiert'}; virtual void RollOver(int Rolls) {' hier werden die Kapriolen implementiert'}; }; Seite 17

18 Infrastrukturfunktionen für COM QueryInterface AddRef Release sind in IUnknown festgelegt Seite 18

19 IUnknown { IUnknown() virtual BOOL QueryInterface(int niid, void ** ppvobj) = 0; virtual DWORD Release () = 0; virtual DWORD AddRef() = 0; }; Seite 19

20 Beispiel: class IDog : public IUnknown { virtual public void Bark() = 0; virtual public void RollOver(int rolls) =0; }; Seite 20

21 Struktur: pcbeagle (oder CBeagle Objekt vtable QueryInterface Release pidog) AddRef Bark RollOver Seite 21

22 Interface Vertrag über Funktionalität Interf ace2 Interf ace1 Object1 Interf ace Seite 22

23 IDL Interface-Definition minimale Information über die Methoden: [in] [out].. Parameter abgespeichert in 'Type Library' (Typ.tlb,.dll,.exe,.olb oder.ocx) verwendet zur automatischen Generierung von proxy/stub (DCOM) Seite 23

24 Identifikation Interface Objekte Type Library IID CLSID TLID Programme ProgID Seite 24

25 Identifikation GUID(uuid) Globally(Universal) Unique Identifier Bsp {c4910d71-ba7d-11cd-94e a8a3} Seite 25

26 ProgID Benutzerlesbare Identifikation - nicht eindeutig Bsp: OPC.Fix Seite 26

27 Registry Seite 27

28 Registry Seite 28

29 COM-Objekte Wie werden COM-Objekte gebildet/instanziert, wenn der Client den Bauplan nicht kennt? ClassFactory: Teil einer Komponente, welche die benötigten Objekte bildet Standard Interface: IClassFactory ruft den Konstruktur des gewünschten Objekts auf wird vom Client über sein Interface aktiviert Seite 29

30 Wann wird ein COM-Objekt wieder zerstört? COM-Objekt kann Server für mehrere Clients sein mit 'AddRef (bei QueryInterface ) wird Zähler hochgezählt mit Release wird Zähler verkleinert wenn Zähler = 0, wird Objekt zerstört Seite 30

31 Wie findet ein Client heraus, ob der Server die gewünschte Funktion kann, d.h. das gewünschte Interface hat? Mit QueryInterface(CLSID,.. ) d.h. der Client muss die CLSID des Interface kennen Seite 31

32 Aktivierung einer COM In-Process-Komponente Registry 1. ProgID 2. CLSID 0. CoInitialize Client 3. CoGetClassObject(CLSID,...) 8. Interface * 9. Release 6. CreateInstance(..) Komponente geladen COM Objekt 7. erzeugt Filename Filename? COM Run Time Im Memory? 5. IClassFactory ClassFactory DLL laden 4. DLLGetClassObject(CLSID,...) Seite 32

33 Die Komponente loslassen: Komponente geladen Registry Client 1. Release COM Objekt 2. CoFreeUnusedLibraries(); 4. CoUninitialize; Ref = 0 COM Run Time ClassFactory DLL laden 3. DllCanUnloadNow Seite 33

34 Threading Modelle Apartment: Einheit mit gleichem Prinzip der Programmausführung: nur ein einziger Thread (message pump nötig) mehrere Threads in einem Apartment möglich nicht auf verschiedene Prozesse oder Rechner verteilt Seite 34

35 Threading Modelle STA, Single Threaded Apartment ( Apartment Modell ) nur ein Thread Komponente muss nicht Thread-safe sein MTA (Multi Threaded Apartment) Objekt kann in mehreren Threads laufen Laufzeitprobleme, Thread-safe Programmierung Seite 35

36 Komponenten können Nur in STA laufen nur in MTA laufen oder in beiden (free) wird in der Registry angegeben Client legt Apartment-modell bei CoInitialize fest Seite 36

37 Remote Aktivierung Client 6. Aufrufe des Clients Komponente geladen COM Objekt 1. CoCreateInstancet(CLSID,...) COM Run Time COM Run Time 4. Server starten SCM 5. Interface * 3. Verbindung SCM 2. Remote Server? Registry Registry Seite 37

38 MARSHALLING Objekte Objekte Stub Proxy Seite 38

39 Client Prozess In-Process Server Lokaler Server Prozess Out-of-Process Server In-Process Objekt Stub COM In-Process Objekt Client- Anwendung COM LRPC Remote Rechner Proxy für lokales Objekt Remote Server Prozess Remote Server Proxy für remote Objekt RPC Stub In-Process Objekt COM Seite 39

40 Datentyp VARIANT Universal Datentyp enthält Information, wie die Daten zu interpretieren sind in MFC: COleVariant Klasse bietet sehr praktische Möglichkeiten Seite 40

Inhalt. 1. Motivation. 2. COM Architektur. 3. COM Implementierung. 4. Zusammenhang zu ATL. 5. Beispiel COM Client/ Server. 6..

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