编程是一门艺术

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关于用 C++Builder 进行 MIDAS 应用开发的讨论

914 事件(南京汤山事件)发生的那天,Ben_Ladan(兰企鹅)兄在 CSDN 的 BCB 版发了一个贴,问起一个关于用 BCB 进行 MIDAS 开发的问题。刚好这个问题是我会的,因为一年多前(准确的说是2001年9月4日) luhongjun(过江项羽)兄曾在 BCB 版发过一个关于 MIDAS 开发的贴子,其中就有类似的问题,当年解决项羽兄的两个问题也是 BCB 版的高人:holyfire(^@L@^)和ALNG(?)。很高兴这次的讨论又加入了几位新的高人:kingcaiyao(AKing)、PPower ()等,将这个问题的研究更加深化了,相信看过此贴的人都获益非浅。我把这些内容整理了一下,并作了一些进一步的分析。


为方便讨论,先写一个例子程序,与 Ben_Ladan 兄的程序及 luhongjun 兄的不同,但原理是一样的:

服务端程序如图所示:

Server side

这是一个普通的 RemoteDataModule 式的 MIDAS 中间服务器。使用一个 ADOConnection 、一个 ADODataSet 、一个 DataSetProvider 。其中 adoTest(ADODataSet) 的 CommandText 属性没有设置。在 IrdmTest 接口中增加一个方法: SetQuery ,带有一个 BSTR 类型的参数:aTableName ,如下图:

RDM

刷新后生成 SetQuery 方法的实现,完成其实现如下(其中标记为红色的 m_DataModule 是后面要讨论的问题之一):

STDMETHODIMP TrdmTestImpl::SetQuery(BSTR aTableName)
{
try
{
m_DataModule->adoTest->CommandText = AnsiString( "select * from " ) + aTableName;
}
catch( Exception &e )
{
return Error(e.Message.c_str(), IID_IrdmTest);
}
return S_OK;
}

将服务端程序编译注册。然后写一个客户端程序,如下图所示:

Client side

生成两个按钮的事件响应并实现,代码如下(下面标记为红色的部分是另一个要讨论的问题):

//---------------------------------------------------------------------------

// SetQuery
void __fastcall TForm2::Button1Click(TObject *Sender)
{
Conn->Open( );
IrdmTestDisp v;
v.Bind( ( IDispatch * )Conn->AppServer );
try {
v->SetQuery( WideString( Edit1->Text ) );
cdsTest->Open( );
}
catch ( ... ) {
}
v.Unbind( );
// 这里就可以操作数据了
}
//---------------------------------------------------------------------------
// CloseAll
void __fastcall TForm2::Button3Click(TObject *Sender)
{
cdsTest->Close( );
Conn->Close( );
}
//---------------------------------------------------------------------------

上面这个程序是可以正常运行的。现在可以开始讨论前面说的两个问题了:

  1. 为什么在服务端必须使用 m_DataModule 来访问远程数据模块,而不能用 rdmTest 这个全局指针变量?
  2. 为什么在客户端必须使用 Bind( ( IDispatch * )Conn->AppServer ) 来绑定服务端的调度接口(dispinterface),而不能用 BindDefault( ) 来绑定?

首先来看第一个问题:熟悉 Delphi 的人一定会很奇怪 SetQuery 为什么是 TrdmTestImpl 类的成员,而不是 rdmTest 类的成员,而且在 Delphi 中,根本就没有 TrdmTestImpl 类。这是因为 Delphi 和 C++ Builder 在 COM 方面的实现技术不同所致,在 Delphi 中是用 Borland 自己开发的 Framework : DAX 的,而在 C++ Builder 中是用 ATL 来实现。看看 DataBrk.pas 单元中 Delphi 的 RemoteDataModule 和 C++ Builder 的 RemoteDataMoudle 就知道了,下面是一个类图:

Class diagram

图中的 TCRemoteDataModule 就是为 C++ Builder 准备的 RemoteDataModule 类,它与 Delphi 所用的 TRemoteDataModule 类最大的不同就是:它没有实现 IAppServer 接口,而 TRemoteDataModule 则有。图上 TrdmTest 即为前面例子程序中的 RemoteDataModule ,而 IDrdmTest/TDrdmTest 是为了对比加上的 Delphi 相应的接口和类。可见, Delphi 只要这几个接口/类即可实现 MIDAS 的核心功能,但 C++ Builder 则不行,它还没实现 IAppServer 接口。

那么 C++ Builder 是如何实现的呢?看下面这个类图,它是根据 rdmTestImpl.h 文件的内容画的(注意:下图中的Stereotype被用来说明模块板参数):

Class diagram

当然,在 rdmTestImpl.h 文件中用了宏来实现 TrdmTestImpl 类的派生,上图是将其展开后并向上了几个层次。很明显,这是一个多重派生,TrdmTestImpl 类从 ATL 的模板类 CComObjectRootEx 和 CComCoClass 以及 IAppServer 接口的实现类 IAppServerImpl 中派生出来的,而在前一图中: TrdmTest 是从 VCL 类 TCRemoteDataModule 中派生。我们知道 VCL 类是不支持多重派生的,所以在 C++ Builder 中不得不作另外的处理。

首先,可以看到 IrdmTest 接口是从 IAppServer 派生来的,所以 SetQuery 是 IrdmTest 的一个方法,当然也就是 TrdmTestImpl 的成员,而不是 TrdmTest 的成员。图中 IDispatchImpl, IAppServerImpl, TrdmTestImpl 三个类分别是 IDispatch, IAppServer, IrdmTest 三个接口的实现,其中 IDispatchImpl 是从 IrdmTest 接口派生的,这是通过模板来实现的。

因为在 MIDAS 中,客户端是通过创建一个 Remote COM 对象来调用服务端的 IAppServer 接口的,即当客户端连接到服务端来时,服务端将启动一个 IAppServerImpl 的实例。为了连接 RemoteDataModule , IAppServerImpl 类通过模板实现了一个 TrdmTest 类的实例: m_DataModule ,因为每个客户端连接对应了一个 IAppServerImpl 的实例,也就是说,每个客户端有一个各自独立的 RemoteDataModule 实例。下面这段代码来自 atlvcl.h 文件,也就是bufanxiong(bufanxiong)兄贴出的那段代码,它说明了 IAppServerImpl 是如何通过 m_DataModule 连接 RemoteDataModule 的。(注意:其中的 DM 类其实是通过模板参数传入的类型,在本例中即是 TrdmTest )

  DM* m_DataModule;            // The Core. 
// Note: This data module _must_ descend from TCRemoteDataModule.


IAppServerImpl()
{
m_DataModule = new DM(NULL);
}

~IAppServerImpl()
{
m_DataModule->Free();
}

而那个全局的 rdmTest 对象指针指向的肯定不会是与当前 IAppServerImpl 实例关联的 RemoteDataModule 实例,所以在问题一中,必须使用 m_DataModule 而不能用 rdmTest ,否则调用 SetQuery 设置 CommandText 属性的 ADODataSet 肯定跟 ClientDataSet Open 时打开的那个 ADODataSet 不是同一个,当然会出错。基本上 PPower() 兄的理解是比较正确的,不过要注意的是 IAppServerImpl 不是来自于 ATL 的,它是 BCB 的 MIDAS 的一部分,至于用 ATL 实现的 MIDAS 是否会比用 DAX 实现的 MIDAS 要快就很难说了。但可以肯定的是用 DAX 做肯定比用 ATL 简单。


再来看第二个问题,为什么不能用 BindDefault 。

首先看看 Server_TLB.h 文件中 IrdmTestDisp 类中 BindDefault 是如何实现的:

// *********************************************************************//
// DispIntf: IrdmTest
// Flags: (4416) Dual OleAutomation Dispatchable
// GUID: {1BB59F63-93D0-4FC2-9D5C-5DAE096C38D2}
// *********************************************************************//
template<class T>
class IrdmTestDispT : public TAutoDriver<IrdmTest>
{
public:
...

HRESULT BindDefault()
{
return OLECHECK(Bind(CLSID_rdmTest));
}


typedef IrdmTestDispT<IrdmTest> IrdmTestDisp;

它调用了 TAutoDriver 模板类中 Bind 函数的一个重载版本,见 utilcls.h

// Bind via GUID
//
template <class DISPINTF> HRESULT
TAutoDriver<DISPINTF>::Bind(const GUID& clsid)
{
LPUNKNOWN punk = 0;
HRESULT hr = CoClassCreator::CoCreateInstance(clsid, IID_IUnknown, (LPVOID*)&punk);
if (SUCCEEDED(hr))
{
// We should have a valid interface pointer
//
_ASSERTE(punk /* Must have valid IUnknown pointer */);

// Run Object - just in case
//
hr = ::OleRun(punk);

// Bind to running IUnknown
//
if (SUCCEEDED(hr))
hr = Bind(punk);

// Release IUnknown
//
punk->Release();
}
return hr;
}

请注意上面标记为红色部分的代码, Bind 在这里调用了 CoCreateInstance 来创建了一个新的服务端实例,即服务端会创建一个新的 IAppServerImpl 实例,它与客户端程序通过 DCOMConnection 连接来创建的那个 IAppServerImpl 实例是相互独立的。这就意味着:如果客户端通过 BindDefault 连接到服务端,然后调用 SetQuery 进行操作,当客户端调用 IrdmTestDisp 类的 Unbind 函数时,此 IAppServerImpl 实例将被释放,也就是说刚才用 SetQuery 所作的操作被全部作废,对那个与 DCOMConnection 连接的 IAppServerImpl 实例没有任何影响,因为它们根本不是同一个,当然会出错了。

再看看如果改用 Bind( ( IDispatch * )Conn->AppServer ) 又是如何呢?

这时将调用 TAutoDriver 模板类中 Bind 函数的另一个重载版本,见 utilcls.h

// Bind via IUnknown
//
template <class DISPINTF> HRESULT
TAutoDriver<DISPINTF>::Bind(LPUNKNOWN punk)
{
_ASSERTE(punk /* Must bind to non-NULL interface pointer */);
HRESULT hr = E_POINTER;
if (punk)
{
DISPINTF *disp;
hr = punk->QueryInterface(__uuidof(DISPINTF), (LPVOID*)&disp);
if (SUCCEEDED(hr))
Bind(disp, false /* Don't AddRef */);
}
return hr;
}

这时就不会新建实例,而是通过 QueryInterface 来取得相应的实例指针了。至于为什么要把 Conn->AppServer 转为 IDispatch * 是因为: AppServer 是 Variant 类型(为了方便进行 Late binding 方式调用),而 Variant 类型是 IDispatch * 的兼容类型, IDispatch 又是从 IUnknown 派生的,所以需要先转换一下,否则会出现类型不兼容的编译错误。


最后顺便说一下 Ben_Ladan(兰企鹅)兄提到的另一个问题,在 Server.cpp 中:

TComModule _ProjectModule( 0/*InitATLServer*/);
TComModule &_Module = _ProjectModule;

// The ATL Object map holds an array of _ATL_OBJMAP_ENTRY structures that
// described the objects of your OLE server. The MAP is handed to your
// project's CComModule-derived _Module object via the Init method.
//
BEGIN_OBJECT_MAP(ObjectMap)
OBJECT_ENTRY(CLSID_rdmTest, TrdmTestImpl)
END_OBJECT_MAP()

其中的 _Module 是做什么用的?

PPower() 兄的解释是不对的。因为下面那段关于 MAP 的代码并非用于 VCL 类和 C++ 类之间 MAP 的,但它跟 _Module 也不是没有关系。

首先,见 atlcom.h 中这三个宏的定义(因为代码太长,作了断行处理):

#define BEGIN_OBJECT_MAP(x) static _ATL_OBJMAP_ENTRY x[] = {
#define END_OBJECT_MAP() {NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL}};
#define OBJECT_ENTRY(clsid, class) {&clsid, class::UpdateRegistry, \
class::_ClassFactoryCreatorClass::CreateInstance, \
class::_CreatorClass::CreateInstance, NULL, 0, class::GetObjectDescription, \
class::GetCategoryMap, class::ObjectMain },

可见这段 MAP 只是用于建立一个 _ATL_OBJMAP_ENTRY 类的数组,下面是 atlbase.h 中关于这个类的定义:

struct _ATL_OBJMAP_ENTRY
{
const CLSID* pclsid;
HRESULT (WINAPI *pfnUpdateRegistry)(BOOL bRegister);
_ATL_CREATORFUNC* pfnGetClassObject;
_ATL_CREATORFUNC* pfnCreateInstance;
IUnknown* pCF;
DWORD dwRegister;
_ATL_DESCRIPTIONFUNC* pfnGetObjectDescription;
_ATL_CATMAPFUNC* pfnGetCategoryMap;
HRESULT WINAPI RevokeClassObject()
{
return CoRevokeClassObject(dwRegister);
}
HRESULT WINAPI RegisterClassObject(DWORD dwClsContext, DWORD dwFlags)
{
IUnknown* p = NULL;
if (pfnGetClassObject == NULL)
return S_OK;
HRESULT hRes = pfnGetClassObject(pfnCreateInstance, IID_IUnknown, (LPVOID*) &p);
if (SUCCEEDED(hRes))
hRes = CoRegisterClassObject(*pclsid, p, dwClsContext, dwFlags, &dwRegister);
if (p != NULL)
p->Release();
return hRes;
}
// Added in ATL 3.0
void (WINAPI *pfnObjectMain)(bool bStarting);
};

这下很清楚了, _ATL_OBJMAP_ENTRY 类是用于 COM 对象初始化的,它提供了对象的注册/反注册/CreateInstance/GetClassObject(用于取得 ClassFactory)等功能。当一个程序中包含了多个 COM 类时就需要用这个数据来维护各个类的初始化实现。

那么这些初始化实现与 _Module 有什么关系?

其实 _Module 很像 DAX 中的 ComServer 。下面的代码来自 atlmod.h 中, _Module 和 ObjectMap(就是前面用宏定义的数组)就是用在这里了。

// _Module is assumed to be a reference to a TComModule
// User may define _Module to be a ref. to an instance of a class derived
// from TComModule.
//
typedef TATLModule<CComModule> TComModule;
extern TComModule &_Module;

...

// To be defined in the Project's source
//
extern _ATL_OBJMAP_ENTRY ObjectMap[];

仔细研究 atlmod.h 中关于 TATLModule 类型的实现就可以发现,它的构造函数调用了成员函数 InitATLServer ,这就是为什么在 Server.cpp 中会有:TComModule _ProjectModule( 0/*InitATLServer*/);,而在 InitATLServer 中,_Module 调用了 CComModule 的成员 Init 进行初始化,其中用到的一个参数就是 ObjectMap 。

至此 _Module 的用途已经完全清楚了:它是 COM 应用程序的初始化类的实现对象,而它是通过 ObjectMap 数组进行对 COM 应用程序中不同的 COM 类对象进行初始化的。

下面这段代码来自用 BCB 写的 DLL 方式的 COM 。四个初始化函数据都被映射为 _Module 的相应函数调用了。

// Entry point of your Server invoked to inquire whether the DLL is no
// longer in use and should be unloaded.
//
STDAPI __export DllCanUnloadNow(void)
{
return (_Module.GetLockCount()==0) ? S_OK : S_FALSE;
}

// Entry point of your Server allowing OLE to retrieve a class object from
// your Server
//
STDAPI __export DllGetClassObject(REFCLSID rclsid, REFIID riid, LPVOID* ppv)
{
return _Module.GetClassObject(rclsid, riid, ppv);
}

// Entry point of your Server invoked to instruct the server to create
// registry entries for all classes supported by the module
//
STDAPI __export DllRegisterServer(void)
{
return _Module.RegisterServer(TRUE);
}

// Entry point of your Server invoked to instruct the server to remove
// all registry entries created through DllRegisterServer.
//
STDAPI __export DllUnregisterServer(void)
{
return _Module.UnregisterServer();
}

这种技术性的讨论是非常有益的,为了写本文,我在这一周里读了 BCB 中的很多源码,觉得大有收获,希望本文对读者也有一定的帮助。

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