用ATL建立轻量级的COM对象
第六部分
作者:赵湘宁
第一部分:为什么要使用ATL。
第二部分:起步篇。
第三部分:实现IUnknown。
第四部分:实现接口。
第五部分:不要过分抽象。
输出你的类
实现了 CComObject ，你就有足够的条件用 C++ new 操作符创建
COM
对象。不过这样做没有什么实用价值，因为毕竟外部客户端使用
CoCreateInstance 或 CoGetClassObject 创建类实例。也就是说，你必须为每个外部类输出类对象。幸运的是ATL分别在它的
CComClassFactory 和 CComClassFactory2 类中提供了缺省的 IClassFactory 和
IClassFactory2接口实现。
CComClassFactory
不是模板驱动类，但其中有一个函数指针作为数据成员，使用这个函数可以创建对象。ATL提供了一个类模板家族，它们都有一个单独的静态方法
CreateInstance，由 Creators 调用，Creators 提供正确的语义来从
CComClassFactory 创建基于 CComObjectRoot
的对象。下面的这段代码展示了缺省的创建机制：CComCreator，它产生一个模板化的类实例，并用
ATL 中标准的 FinalConstruct 来顺序初始化对象。
ATL Creator
template class CComCreator {
public:
static HRESULT WINAPI CreateInstance(void* pv, REFIID riid, LPVOID* ppv) {
HRESULT hRes = E_OUTOFMEMORY;
T1* p = NULL;
ATLTRY(p = new T1(pv))
if (p != NULL) {
p-SetVoid(pv);
p-InternalFinalConstructAddRef();
hRes = p-FinalConstruct();
p-InternalFinalConstructRelease();
if (hRes == S_OK)
hRes = p-QueryInterface(riid, ppv);
if (hRes != S_OK)
delete p;
}
return hRes;
}
};
template class CComFailCreator {
public:
static HRESULT WINAPI CreateInstance(void*, REFIID,
LPVOID*)
{ return hr; }
};
template class CComCreator2 {
public:
static HRESULT WINAPI CreateInstance(void* pv, REFIID riid,
LPVOID* ppv) {
HRESULT hRes = E_OUTOFMEMORY;
if (pv == NULL)
hRes = T1::CreateInstance(NULL, riid, ppv);
else
hRes = T2::CreateInstance(pv, riid, ppv);
return hRes;
}
};
因为 ATL 利用 Visual C++ 中的__declspec(novtable)
优化，所以在很大程度上依赖两层构造。declspec
取消掉了在抽象基类的构造函数中必须对 vptr 进行的初始化，因为抽象基类中的任何的
vptr 会在派生类中被重写。之所以要进行这种优化，是因为初始化从未被使用过的
vptr 毫无意义。另外，因为不需要为抽象基类分配vtable，从而减少了代码的大小。
使用这种技术的类（包括大多数 ATL
基类）需要当心，不要调用构造器中的虚函数。但是，为了在初始化时允许对虚函数的调用，ATL
的 Creators 调用 FinalConstruct 方法，在这个方法中进行所有重要的初始化工作。在
FinalConstuct 中，从C++的角度看，你的类已经完全构造好了，也就是说你的所有对象的
vptr 完全被派生化。同时，基于 CComObject
的打包器也同时构造好了，允许你存取在 COM 聚合或 tear-off
情况下无法知道的控制。
如果在调试器中单步顺序执行 Creator
调用，你将注意到在缺省情况下对 InternalFinalConstructAddRef 和 InternalFinalConstructRelease
的调用什么也没做，但是，如果你打算在你的 FinalConstruct
实现中创建 COM
聚合，你可能会临时增加一次对象的引用计数，以防止它过早销毁（这发生在某个聚合对象调用
QueryInterface时）。你能通过添加下面的类定义行进行自我保护：
DECLARE_PROTECT_FINAL_CONSTRUCT()
这一行代码重新定义了类的 InternalFinalConstructAddRef 和 InternalFinalConstructRelease
来增减引用计数，从而安全地传递可能调用 QueryInterface 的对象指针。
每一个基于ATL的工程都包含着一个 CComModule
派生类的实例。除了实现前面提到过的服务器生命期行为外，CComModule
还维持着一个 CLSID 到 ClassObject 的映射（叫做对象映射 Object Map）向量来提供所有外部可创建类。这个对象映射被用于实现进程内服务器的
DllGetClassObject，并且它为进程外服务器每次调用 CoRegisterClassObject
提供参数。虽然能直接显式地使用 CComClassFactory 和 Creator
类，但通常都是在 ATL 对象映射基础的上下文中使用。
ATL Object Map 是一个_ATL_OBJMAP_ ENTRY结构数组：
struct _ATL_OBJMAP_ENTRY {
const CLSID* pclsid;
HRESULT (*pfnUpdateRegistry)(BOOL bRegister);
HRESULT (*pfnGetClassObject)(void* pv,
REFIID riid, LPVOID* ppv);
HRESULT (*pfnCreateInstance)(void* pv,
REFIID riid, LPVOID* ppv);
IUnknown* pCF;
DWORD dwRegister;
LPCTSTR (* pfnGetObjectDescription)(void);
};
pfnGetClassObject成员的调用是在第一次需要创建新的类对象时。这个函数被作为
Creator 函数（pfnCreateInstance）的第一个参数传递，并且返回的结果接口指针被缓存在pCF成员中。通过按需要创建类对象，而不是静态地实例化变量，就不再需要使用带虚函数的全局对象，使得基于
ATL 的工程不用C运行库就能进行链接。（在 DllMain / WinMain
以前，C运行时必须用来构造全局和静态变量。）
虽然你可以显式地定义用于对象映射的各种函数，通常的方法是将
CComCoClass 添加到你自己类的基类列表中。CComCoClass
是一个模板类，它有两个模板参数：你自己的类名和对应的
CLSID 指针。它添加适当的类型定义和静态成员函数来提供对象映射必须的功能。下面的代码示范了
CComCoClass 的使用：
class CPager
: public CComObjectRootEx,
public CComCoClass,
public IPager
{
public:
BEGIN_COM_MAP(CPager)
COM_INTERFACE_ENTRY(IPager)
END_INTERFACE_MAP()
STDMETHODIMP SendMessage(const OLECHAR * pwsz);
};
一旦你从CComCoClass派生，你的类就已经被添加到ATL Object Map中。ATL所提供的用来简化建立对象映射的宏很像接口映射宏。下面就是为多CLSID服务器建立的一个对象映射。
BEGIN_OBJECT_MAP(ObjectMap)
OBJECT_ENTRY(CLSID_Pager, CPager)
OBJECT_ENTRY(CLSID_Laptop, CLaptop)
END_OBJECT_MAP()
这个代码建立了一个叫 ObjectMap 的 _ATL_OBJMAP_ENTRY 数组，初始化如下：
static _ATL_OBJMAP_ENTRY ObjectMap[] = {
{ &CLSID_Pager, &CPager::UpdateRegistry,
&CPager::_ClassFactoryCreatorClass::CreateInstance,
&CPager::_CreatorClass::CreateInstance, NULL,
0,
&CPager::GetObjectDescription
},
{ &CLSID_Laptop, &CLaptop::UpdateRegistry,
&CLaptop::_ClassFactoryCreatorClass::CreateInstance,
&CLaptop::_CreatorClass::CreateInstance, NULL,
0,
&CLaptop::GetObjectDescription
},
{ 0, 0, 0, 0 } };
静态成员函数从 CComCoClass 派生，被隐含式定义。以上定义的对象映射一般通过使用
CComModule 的 Init 方法被传递到ATL：
_Module.Init(ObjectMap, hInstance);
这个方法根据创建的服务器类型，在 DllMain 或 WinMain 中被调用。
缺省情况下，CcomCoClass
为你的类提供了一个标准的类工厂，允许客户端聚合你的对象。你可以通过添加下面的类定义代码行来改变缺省的聚合行为：
DECLARE_NOT_AGGREGATABLE(CPager)
DECLARE_ONLY_AGGREGATABLE(CPager)
DECLARE_POLY_AGGREGATABLE(CPager)
这些宏只是将 ATL Creator
定义成一个将被用于初始化对象映射的嵌套类型（CreatorClass）。前面两个宏是自解释的（它们禁止或需要聚合）。
第三个宏需要解释一下。缺省情况下，CComCoClass 使用 ATL
类创建机制，根据是否需要使用聚合来创建两个不同的类之一。如果不需要聚合，则创建新的
CComObject 实例。如果需要聚合，则创建新的CComAggObject实例。也就是说两个不同的
vtables 必须在可执行文件中出现。对照之下，DECLARE_POLY_ AGGREGATABLE
总是创建一个 CComPolyObject
实例，并根据对象是否聚合来初始化这个外部控制指针。亦即只要定义一个C++类，只需一个
vtable。这个技术的不足之处是：非聚合对象的每个实例必须为非代理
IUnknown 指针多用4个字节。不论哪种情况，支持聚合都不需要实际的编码，而只是在实例和代码大小之间作出取舍。（待续）
