基于COM的輕量級組件技術(shù)的簡單實現(xiàn)

0 引言

在軟件開發(fā)中，組件是一些小的二進(jìn)制可執(zhí)行程序，它們可以給應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)以及其他組件提供服務(wù)。實際應(yīng)用中主要采用COM技術(shù)開發(fā)軟件組件。這是由Microsoft提出的一種組件標(biāo)準(zhǔn)，它定義了組件程序之間進(jìn)行交互的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的COM技術(shù)主要用于Microsoft Windows平臺，是windows操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，其突出優(yōu)點是軟件之間直接通過二進(jìn)制接口進(jìn)行通訊。

開發(fā)自定義的COM組件就如同開發(fā)動態(tài)的、面向?qū)ο蟮腁PI。多個COM對象可以鏈接起來形成應(yīng)用程序或組件系統(tǒng)。組件可以在運(yùn)行時刻，并在不被重新鏈接或編譯應(yīng)用程序的情況下被卸下或替換掉。

要實現(xiàn)基于COM標(biāo)準(zhǔn)的跨平臺輕量級組件，需要滿足三個條件：

一是源代碼級跨平臺，可以在LINUX和WINDOWS上使用；

二是像容器一樣的管理組件DLL／SO；

三是功能組件化。

在工控系統(tǒng)組態(tài)過程中，通常存在著人際界面軟件開發(fā)周期長，維護(hù)困難，升級不便等缺點，為了增強(qiáng)組態(tài)軟件的行業(yè)競爭力，希望從軟件開發(fā)模式上改變當(dāng)前系統(tǒng)軟件的缺陷，同時為了適應(yīng)系統(tǒng)軟件跨平臺的需要，根據(jù)COM標(biāo)準(zhǔn)組件技術(shù)，并結(jié)合QT、以及組態(tài)人機(jī)界面軟件自身的特點，可以實現(xiàn)輕量級組件技術(shù)。本文所述的輕量級組件技術(shù)就是以COM標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的，并根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境做了某些改變。

1 輕量級組件各部分的協(xié)作關(guān)系

跨平臺輕量級組件技術(shù)可以COM標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)來實現(xiàn)，可先定制Com庫，并確定編寫組件的規(guī)范。

輕量級組件技術(shù)使用的是分層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通常可分為客戶端、Com庫、組件端三個層。圖1所示是其輕量級組件的結(jié)構(gòu)圖。其中，組件端用于提供功能和接口；COM庫負(fù)責(zé)組件和客戶端的通信，客戶端則通過Com庫創(chuàng)建組件，并調(diào)用組件接口。

它們?nèi)糠忠话阃ㄟ^接口進(jìn)行通信，其具體過程如圖2所示。

在實際應(yīng)用中，Com庫一般可由圖3所示兩部分構(gòu)成。實際上，圖3中的Comku是一個動態(tài)庫，負(fù)責(zé)提供最核心的功能：ExtensionSystem靜態(tài)庫是對Comku的封裝，為了使用方便，它同時提供了生成插件接口的宏以及CPluginManager類中的接口函數(shù)。下文中如不特別指明，Com庫均表示單一的動態(tài)庫。

整個組態(tài)的人機(jī)界面軟件是在QT中實現(xiàn)的，因此組件的核心庫也需要使用QT來實現(xiàn)。QT是一個多平臺的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架。它可以提供給應(yīng)用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級的圖形用戶界面所需的所有功能。QT是完全面向?qū)ο蟮?、很容易擴(kuò)展、且可支持源代碼的級跨平臺。直接在QT環(huán)境中實現(xiàn)輕量級組件技術(shù)，以達(dá)到跨平臺的目的。實際上，組件庫本身并不依賴于QT環(huán)境。

2 Com庫的原理及功能

對于使用了輕量級組件技術(shù)的應(yīng)用程序，Com庫主要用來管理插件DLL、創(chuàng)建和銷毀組件指針，它像容器一樣，可以保存當(dāng)前應(yīng)用程序中用到的插件信息和接口信息，并在用戶需要的時候返回正確的插件接口指針。