运行环境：Visual Studio.NET Beta2, VC7, C#
参考资料：MSDN
级别：入门级
一、前言
COM组件对象与.NET类对象是完全不同的，但为了使COM客户程序象调用COM组件一样调用.NET对象，使.NET程序
象使用.NET对象一样使用COM组件，MS使用了wrapper技术。本文详细介绍了两种不同的wrapper技术，并给出了
简单的代码实例。
二、COM wrapper简介
传统的COM对象与.NET框架对象模型有以下几点不同：
(1)、COM对象的客户必须自己管理COM对象的生存期，而.NET对象的生存期由CLR(Common Language Runtime)来管
理，即通过GC(Garbage Collection)机制自动回收。
(2)、COM对象的客户通过调用QueryInterface查询COM对象是否支持某个接口并得到其接口指针，而.NET对象的客
户使用Reflection(System.Reflection.*)来获得对象功能的描述，包括方法属性等。
(3)、COM对象的客户通过指针引用COM对象，对象在内存中的位置是不变的，而.NET对象在内存中的驻留由.NET框
架执行环境(execution environment)来管理，对象在内存中的位置是可变的，比如出于优化性能的考虑，同时
会更新所有对对象的引用。这一点也是以CLR中不使用指针为前提的。
为了实现传统的COM程序与.NET程序之间的相互调用，.NET提供了包装类RCW(Runtime Callable Wrapper)和
CCW(COM Callable Wrapper)。每当一个.NET客户程序调用一个COM对象的方法时就会创建一个RCW对象，每当一个
COM客户程序调用一个.NET对象的方法时就会创建一个CCW对象。
具体示意图如图1所示：
图1COM wrapper overview
三、.NET中调用COM组件
1、RCW(Runtime Callable Wrapper)简介
其示意图如图2所示：
图2Accessing COM objects through the runtime callable wrapper
RCW的主要功能：
(1)RCW实际上是runtime生成的一个.NET类，它包装了COM组件的方法，并内部实现对COM组件的调用。
(2)列集(marshal).NET客户与COM对象之间的调用，列集的对象包括方法的参数返回值等，比如C#中的string与
COM中的BSTR之间的转换。
(3)CLR为每个COM对象创建一个RCW，与对象上的引用数无关，就是说每个COM对象有且只会有一个RCW对象。
(4)RCW中包含了COM对象的接口指针，并管理COM对象的引用计数。RCW自身的释放通过gc机制管理。
2、实例演示
(1)使用VC7/ATL创建一个最简单的COM对象。组件类名叫AtlComServer，实现的接口名叫IAtlComServer，库名叫
AtlServer。添加一属性Name，并实现Get/Set函数。其idl如下所示：
import "oaidl.idl";
import "ocidl.idl";
[
object,
uuid(77506E08-D9FB-4F45-85E0-376F5187AF21),
dual,
nonextensible,
helpstring("IAtlComServer Interface"),
pointer_default(unique)
]
interface IAtlComServer : IDispatch{
[propget, id(1), helpstring("property Name")] HRESULT Name([out, retval] BSTR* pVal);
[propput, id(1), helpstring("property Name")] HRESULT Name([in] BSTR newVal);
};
[
uuid(9136EEE6-ECEE-4237-90B6-C38275EF2D82),
version(1.0),
helpstring("AtlServer 1.0 Type Library")
]
library AtlServerLib
{
importlib("stdole2.tlb");
[
uuid(0E733E15-2349-4868-8F86-A2B7FF509493),
helpstring("AtlComServer Class")
]
coclass AtlComServer
{
[default] interface IAtlComServer;
};
};
(2)创建一个最简单的C# Console程序。执行菜单Project/Add Reference命令，在COM属性页中选中刚才创建的
AtlServer 1.0 Type Library并添加，系统会提示是否添加一个wrapper，选择'是'，然后会自动在C#程序的
bin目录下生成一个文件Interop.AtlServerLib_1_0.dll，这个就是AtlServer的RCW。另外使用命令行命令
tlbimp atlserver.tlb有同样的效果。
(3)在程序中添加调用AltServer的代码，如下所示：
using System;
using AtlServerLib; //通过namespace来引用库，在wrapper(即Interop.AtlServerLib_1_0.dll)中定义
namespace CSharpClient
{
class Class1
{
static void Main(string[] args)
{
AtlComServer server = new AtlComServer();
server.Name = "Chang Ming";
Console.WriteLine("Hello, My Names is " + server.Name);
}
}
}
从上面可以看到，AtlServerLib.AtlComServer就代表了COM组件AtlComServer。在传统的COM客户中通过接口
IAtlComServer来调用，而在.NET中只是把它当作了一个普通的.NET类。因为实际上调用的是wrapper中的类，
而不是真正的COM对象。
下载RCW的示例代码(23KB)
四、COM程序中调用.NET对象
1、CCW(COM Callable Wrapper)简介
其示意图如图3所示：
图3Accessing .NET objects through COM callable wrapper
CCW的主要功能：
(1)CCW实际上是runtime生成的一个COM组件，它在注册表注册，有CLSID和IID，实现了接口，内部包含了对
.NET对象的调用。
(2)列集(marshal).NET对象与COM客户之间的调用。
(3)每个.NET对象只有一个CCW，多个COM客户调用同一个CCW。
(4)COM客户以指针的方式调用CCW，所以CCW分配在non-collected堆上，不受runtime管理。而.NET对象则分配
在garbage-collected堆上，受runtime管理，享受CLR的种种好处。
(5)CCW实际上是COM组件，所以它遵循引用计数规则。当它的引用计数为0时，会释放它对它管理的.NET对象的
引用，并释放自己的内存空间。当.NET对象上引用计数为0时，则会被GC回收。
.NET中受控类型(Manages types)如class、interface、struct和enum都可以无缝的与COM类型相结合，但是要
遵循以下规则：
(1)受控类型必须是public型。只有public型的类型才会被输出到类型库中。
(2)只有public型的methods、properties、fields和events才会被输出到类型库中，才会被COM客户看见。
(3)受控类型必须有一个公用的缺省构造函数。这是因为COM组件要求必须有缺省构造函数。
(4)强烈推荐.NET类中显式地实现接口。如果一个.NET类没有显式地实现一个接口，COM interop会自动为其生
成一个接口，该接口包含了这个.NET类及其父类的所有公有成员。这个被自动生成的接口被称为"class interface"。
但是MS强烈推荐使用显式的接口定义，原因在下面阐述。
2、实例演示一(不显示定义接口)
(1)创建一个最简单的C# Console工程，其程序如下所示：
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace CSharpServer
{
//缺省的是ClassInterfaceType.AutoDispatch，该方式下只生成dispatch接口
//只能被使用script、VB等late binding方式的COM客户使用
[ClassInterfaceAttribute(ClassInterfaceType.AutoDual)]
public class SharpObject
{
private string m_strName;
public SharpObject(){}
public string Name//Property: Name, Get/Set
{
get{ return m_strName; }
set{ m_strName = value; }
}
}
}
(2)在工程的属性中设置Register for COM interop为True。这样编译后就会生成CSharpServer.tlb文件，并且
自动将其注册。命令行命令regasm有同样的效果。注册表内容如下：
[HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID\{88994E22-E99F-320B-908C-96E32B7BFE56}]
@="CSharpServer.SharpObject"
[\InprocServer32]
@="C:\\WINNT\\System32\\mscoree.dll"
"ThreadingModel"="Both"
"Class"="CSharpServer.SharpObject"
"Assembly"="CSharpServer, Version=1.0.583.39183, Culture=neutral, PublicKeyToken=null"
"RuntimeVersion"="v1.0.2914"
"CodeBase"="file:///E:/cm/net/C%23/exer/CSharpServer/bin/Debug/CSharpServer.dll"
[\ProgId]
@="CSharpServer.SharpObject"
CSharpServer.tlb文件中包含了组件的类型库信息，包括CLSID、IID、接口定义等。而组件的真正实现，对.NET
对象的调用则是由通用语言运行时库mscoree.dll完成的。可以说mscoree.dll和CSharpServer.tlb加起来就是runtime为CSharpServer这个.NET类生成的CCW。
(3)写一个简单的VBScript程序test.vbs，如下所示：
Dim obj
Set obj = CreateObject("CSharpServer.SharpObject")
obj.Name = "Chang Ming"
MsgBox "My Name is " & obj.Name
双击该文件，成功运行。
(4)创建一个最简单的MFC对话框工程，加入以下代码：
//这里应该用raw_interfaces_only，因为SharpObject缺省的从Objec
//如果不加这个选项的话，也要为Object的公用函数和属性生成包装函数，
//而Object::GetType返回Type型，而没有为类Type生成包装接口，所以编译时会出错
#import "..\CSharpServer\bin\debug\CSharpServer.tlb" raw_interfaces_only no_namespace named_guids
...
{
CoInitialize(NULL);
//方法一
//因为使用了raw_interfaces_only，所以没有生成属性Name的包装函数GetName,PutName
_SharpObjectPtr pSharpObject(__uuidof(SharpObject));
pSharpObject->put_Name(_bstr_t("Chang Ming"));
BSTR strName;
pSharpObject->get_Name(&strName);
AfxMessageBox("My Name is " + _bstr_t(strName));
//方法二
/* _SharpObject *pSharpObject = NULL;
HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SharpObject,
NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID__SharpObject,
(void**)&pSharpObject);
if(SUCCEEDED(hr))
{
pSharpObject->put_Name(_bstr_t("Chang Ming"));
BSTR strName;
pSharpObject->get_Name(&strName);
AfxMessageBox("My Name is " + _bstr_t(strName));
pSharpObject->Release();
}
else
{
AfxMessageBox("error");
}
*/
CoUninitialize();
}
自动生成的class interface中，接口名是'_'+类名，即_SharpObject。除此之外，使用方式与调用一般的COM对
象完全一样。
(5)使用class interface的缺点在于.NET类的变化会影响到COM客户。具体而言，对于使用Script、VB等late binding
方式的语言如test.vbs，NET类的变化对其没有影响。而对于early binding的客户，因为dispid与其在.NET类中
的位置相关，所以.NET类的变化很有可能会改变成员的dispid，从而会影响到客户程序，客户程序需要重新编译。
对于通过指针直接调用的C++客户程序，每次.NET的重新编译都会导致其重新编译，因为class interface的IID
每次都是随机生成的！所以MS强烈要求不要使用这种方式，class interface不能算是一个真正的接口，它总是
不断的改变，这违背了接口的精神，违背了COM的精神。
3、实例演示二(显示定义接口)
(1)创建一个最简单的C# Console工程，其程序如下所示：
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace CSharpServer2
{
//如果不指定guid，每次都会随机生成IID
[Guid("539448DE-9F3B-4781-A1F6-F3C852091FC9")]
public interface ISharpObject2
{
string Name //Property: Name, Get/Set
{
get;
set;
}
void Test();
}
//如果不指定guid，每次都会随机生成CLSID
[Guid("F5A31AAB-FAA9-47cc-9A73-E35606114CE8")]
public class SharpObject2 : ISharpObject2
{
private string m_strName;
public SharpObject2(){}
public string Name //Property: Name, Get/Set
{
get { return m_strName; }
set { m_strName = value; }
}
public void Test(){}
}
}
(2)在工程的属性中设置Register for COM interop为True。这样编译后就会生成CSharpServer2.tlb文件，并
且自动将其注册。注册表内容如下：
[HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID\{F5A31AAB-FAA9-47CC-9A73-E35606114CE8}]
@="CSharpServer2.SharpObject2"
[\InprocServer32]
@="C:\\WINNT\\System32\\mscoree.dll"
"ThreadingModel"="Both"
"Class"="CSharpServer2.SharpObject2"
"Assembly"="CSharpServer2, Version=1.0.583.38696, Culture=neutral, PublicKeyToken=null"
"RuntimeVersion"="v1.0.2914"
"CodeBase"="file:///E:/cm/net/C%23/exer/CSharpServer2/bin/Debug/CSharpServer2.dll"
[\ProgId]
@="CSharpServer2.SharpObject2"
(3)创建一个最简单的MFC对话框工程，加入以下代码：
//这里不用raw_interfaces_only，因为SharpObject2只从接口ISharpObject2继承
//而ISharpObject2没有父类，所以不会有SharpObject那样的编译错误
#import "..\CSharpServer2\bin\debug\CSharpServer2.tlb" no_namespace named_guids
...
{
CoInitialize(NULL);
//方法一
ISharpObject2Ptr pSharpObject2(__uuidof(SharpObject2));
pSharpObject2->PutName("Chang Ming");
AfxMessageBox("My Name is " + pSharpObject2->GetName());
//方法二
/* ISharpObject2 *pSharpObject2 = NULL;
HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SharpObject2,
NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_ISharpObject2,
(void**)&pSharpObject2);
if (SUCCEEDED(hr))
{
pSharpObject2->PutName("Chang Ming");
AfxMessageBox("My Name is " + pSharpObject2->GetName());
pSharpObject2->Release();
}
else
{
AfxMessageBox("error");
}
*/
CoUninitialize();
}
只有接口ISharpObject2保持不变，就不会影响到COM客户程序。
下载CCW的示例代码(50KB)
