c++类的动态组件化技术

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1、C++类的动态组件化技术0640303401蒋浩平关键词COM组件接口生命周期C++类ATL组件类C++基类ATL模板基类继承摘要在组件化编程的时代，如何复用历史累积的大量没有组件特性的C++类？本文从工程的角度对这一问题进行探讨，利用现有组件技术，提出了一套将C++类平滑过渡到COM组件的完整解决方案。1.问题的提出自从Microsoft公布了COM（ComponentObjectModel，组件对象模型，简称COM）技术以后，Windows平台上的开发模式发生了巨大的变化，以COM为基础的一系列组件技术

2、将Windows编程带入了组件化时代，传统的面向对象的软件开发方法已经逐渐被面向组件的方法所取代。COM标准建立在二进制可执行代码级的基础上，不论何种工具、语言开发的组件，只要符合COM规范，就可复用于VC、VB、Delphi、BC等各种开发环境中。COM的语言无关性将软件复用的层次从源代码级推进到了二进制级，复用更方便，也更安全。然而，COM技术带来全新的软件设计和开发模式的同时，也带来了新的问题。许多软件公司在开发自己的软件产品过程中，都累积了大量C++类，这些代码设计精良，功能完备，以面向对象的标准来

3、检验无可挑剔。然而，这些代码不支持COM，将无法在COM时代继续被复用。如果它们在软件组件化的趋势中被淘汰，那对软件公司和开发人员来说都是极大的损失。COM专家DonBox曾说过，“COMisasuperC++”。这给了我们一个启示，是否可以实现一种技术，能够动态的为普通C++类加上一层COM的封装呢？这样，既可以保持这些代码自身的完整和特性，使它们能继续应用于原来的系统，也可以在需要作为组件使用的时候，把它们动态转变成组件，复用于新系统。一个自然而然的想法是，为每一个C++类开发一个只暴露一个接口的COM

4、组件，将原C++类的每个public方法都对应于该接口的一个方法，接口方法的实现可以简单的调用相对应的C++类方法即可。这样，程序逻辑由原有的C++类控制，但COM层的封装则由组件提供。基本思路如下图所示：本文就这一技术展开讨论，最终提供一套由普通C++类平滑过渡到COM组件的完整解决方案。我们选用ATL（ActiveTemplateLibrary，活动模板库，简称ATL）作为COM组件的开发工具，开发环境为VisualStudio6.0。如没有特殊说明，下文中的“C++类”指没有组件特性C++类，“C++

5、对象”指C++类的实例；“ATL组件类”指用于包装的ATL类，“ATL对象”指ATL组件类的实例。1.用ATL包装C++类按上述思路将C++对象动态组件化后，所得的组件实际上由两部分组成：ATL组件对象和绑定的C++对象。两者的生命周期互相牵制，但要保持一致。生命周期的管理是C++类动态组件化的首要难点。C++类分为两种，一种是简单的C++类，一种是集合型的C++类。集合型的C++对象管理一组C++对象，负责其创建和删除，维护它们的生命周期。下面，分别就简单C++类和集合型C++类的组件化技术进行说明，展示

6、解决方案的核心技术。1.1.简单C++类的组件化为使ATL组件类可以自由调用C++类的方法，需要：l为ATL组件类安插一个指针成员变量，指向C++类l提供ATL对象和C++对象的绑定机制我们可以在ATL组件类初始化时创建一个C++类，用成员变量m_pCPPObj记录，在析构时删除，从而实现ATL组件类和C++类的天然绑定。但出于灵活性考虑，使得ATL组件对象可以绑定任意C++类的对象，我们为ATL组件类添加一个绑定函数Link2CPPObj（CImplement*pObj）。在ATL组件类的构造函数内，创建

7、一个C++对象，用m_pCPPObj记录。如果调用了Link2CPPObj，则将m_pCPPObj指向的对象删除，改用传入的C++对象。在ATL组件类的的析构函数内，删除其绑定的C++对象。由构造函数和Link2CPPObj函数的定义可知，m_pCPPObj指针总是有意义的。简单C++类组件化的思想如下图所示：1.1.集合型C++类的组件化集合型C++类的情况有所不同。集合型C++类以数组（array）、列表（list）、映射表（map）的形式管理其它C++对象。集合对象和它管理的元素对象都被包装成组件后，

8、集合型ATL对象可能调用一个“Destroy”方法，期望删除某一个元素ATL对象；这一操作的实质却是，集合型C++对象的“Destroy”方法被调用，将元素C++对象删除了，而元素ATL对象却不知道。这一操作的结果导致了元素的ATL对象存在，而其绑定的C++对象却被删除的情况，两者的生命周期出现了不一致。为了解决这个问题，我们需要在C++对象被删除时，能将ATL对象同时删除；而在ATL对象的引用计数为0需要删除自