肖邦最难的曲子:DLL COM ActiveX概念整理

(一)什么是DLL
DLL文件即动态链接库文件，是一种可执行文件，它允许程序共享执行特殊任务所必需的代码和其他资源

       比较大的应用程序都由很多模块组成，这些模块分别完成相对独立的功能，它们彼此协作来完成整个软件系统的工作。可能存在一些模块的功能较为通用，在构造其它软件系统时仍会被使用。在构造软件系统时，如果将所有模块的源代码都静态编译到整个应用程序 EXE 文件中，会产生一些问题：一个缺点是增加了应用程序的大小，它会占用更多的磁盘空间，程序运行时也会消耗较大的内存空间，造成系统资源的浪费；另一个缺点是，在编写大的 EXE 程序时，在每次修改重建时都必须调整编译所有源代码，增加了编译过程的复杂性，也不利于阶段性的单元测试。

       Windows 系统平台上提供了一种完全不同的较有效的编程和运行环境，你可以将独立的程序模块创建为较小的 DLL (Dynamic Linkable Library) 文件，并可对它们单独编译和测试。在运行时，只有当 EXE 程序确实要调用这些 DLL 模块的情况下，系统才会将它们装载到内存空间中。这种方式不仅减少了 EXE 文件的大小和对内存空间的需求，而且使这些 DLL 模块可以同时被多个应用程序使用。Windows 自己就将一些主要的系统功能以 DLL 模块的形式实现。

       一般来说，DLL 是一种磁盘文件，以.dll、.DRV、.FON、.SYS 和许多以 .EXE 为扩展名的系统文件都可以是 DLL。它由全局数据、服务函数和资源组成，在运行时被系统加载到调用进程的虚拟空间中，成为调用进程的一部分。如果与其它 DLL 之间没有冲突，该文件通常映射到进程虚拟空间的同一地址上。DLL 模块中包含各种导出函数，用于向外界提供服务。DLL 可以有自己的数据段，但没有自己的堆栈，使用与调用它的应用程序相同的堆栈模式；一个 DLL 在内存中只有一个实例；DLL 实现了代码封装性；DLL 的编制与具体的编程语言及编译器无关。

       在 Win32 环境中，每个进程都复制了自己的读/写全局变量。如果想要与其它进程共享内存，必须使用内存映射文件或者声明一个共享数据段。DLL 模块需要的堆栈内存都是从运行进程的堆栈中分配出来的。Windows 在加载 DLL 模块时将进程函数调用与 DLL 文件的导出函数相匹配。Windows 操作系统对 DLL 的操作仅仅是把 DLL 映射到需要它的进程的虚拟地址空间里去。DLL 函数中的代码所创建的任何对象（包括变量）都归调用它的线程或进程所有。

调用方式：
       1、静态调用方式：由编译系统完成对 DLL 的加载和应用程序结束时 DLL 卸载的编码（如还有其它程序使用该 DLL，则 Windows 对 DLL 的应用记录减1，直到所有相关程序都结束对该 DLL 的使用时才释放它，简单实用，但不够灵活，只能满足一般要求。
隐式的调用：需要把产生动态连接库时产生的 .LIB 文件加入到应用程序的工程中，想使用 DLL 中的函数时，只须说明一下。隐式调用不需要调用 LoadLibrary() 和 FreeLibrary()。程序员在建立一个 DLL 文件时，链接程序会自动生成一个与之对应的 LIB 导入文件。该文件包含了每一个 DLL 导出函数的符号名和可选的标识号，但是并不含有实际的代码。LIB 文件作为 DLL 的替代文件被编译到应用程序项目中。
当程序员通过静态链接方式编译生成应用程序时，应用程序中的调用函数与 LIB 文件中导出符号相匹配，这些符号或标识号进入到生成的 EXE 文件中。LIB 文件中也包含了对应的 DL L文件名（但不是完全的路径名），链接程序将其存储在 EXE 文件内部。
当应用程序运行过程中需要加载 DLL 文件时，Windows 根据这些信息发现并加载 DLL，然后通过符号名或标识号实现对 DLL 函数的动态链接。所有被应用程序调用的 DLL 文件都会在应用程序 EXE　文件加载时被加载在到内存中。可执行程序链接到一个包含 DLL 输出函数信息的输入库文件(.LIB文件)。操作系统在加载使用可执行程序时加载 DLL。可执行程序直接通过函数名调用 DLL 的输出函数，调用方法和程序内部其 它的函数是一样的。

       2、动态调用方式：是由编程者用 API 函数加载和卸载 DLL 来达到调用 DLL 的目的，使用上较复杂，但能更加有效地使用内存，是编制大型应用程序时的重要方式。

显式的调用：
       是指在应用程序中用 LoadLibrary 或 MFC 提供的 AfxLoadLibrary 显式的将自己所做的动态连接库调进来，动态连接库的文件名即是上面两个函数的参数，再用 GetProcAddress() 获取想要引入的函数。自此，你就可以象使用如同本应用程序自定义的函数一样来调用此引入函数了。在应用程序退出之前，应该用 FreeLibrary 或 MFC 提供的 AfxFreeLibrary 释放动态连接库。直接调用 Win32 的 LoadLibary 函数，并指定 DLL 的路径作为参数。LoadLibary 返回 HINSTANCE 参数，应用程序在调用 GetProcAddress 函数时使用这一参数。GetProcAddress 函数将符号名或标识号转换为 DLL 内部的地址。程序员可以决定 DLL 文件何时加载或不加载，显式链接在运行时决定加载哪个 DLL 文件。使用 DLL 的程序在使用之前必须加载（LoadLibrary）加载DLL从而得到一个DLL模块的句柄，然后调用 GetProcAddress 函数得到输出函数的指针，在退出之前必须卸载DLL(FreeLibrary)。

(二)什么是COM组件

用户需要什么样的软件产品？这是一个多选题，但高效，健壮是肯定会被选种的。作为一名软件开发人员如何做才能满足用户的需要呢？必须要保证升级应用时不破坏与以前版本的向后兼容性。必须做到扩展系统服务时不依赖特定的操作系统。面向对象的程序设计显然是一次革命性的改变。采用面向对象的设计方法我们可以很容易的把要解决的问题事物抽象成各种类，并将内部动作封装隐藏起来，只提供一些接口。但这并没有完全解决我们的问题。昨天我在《程序员》杂志上看到，现在是后OO时代，那OO以后是什么呢？应该是面向组件吧。
COM组件是以WIN32动态链接库（DLL）或可执行文件（EXE）形式发布的可执行代码组成。

COM组件是遵循COM规范编写的

COM组件是一些小的二进制可执行文件

COM组件可以给应用程序、操作系统以及其他组件提供服务

自定义的COM组件可以在运行时刻同其他组件连接起来构成某个应用程序

COM组件可以动态的插入或卸出应用

COM组件必须是动态链接的

COM组件必须隐藏（封装）其内部实现细节

COM组件必须将其实现的语言隐藏

COM组件必须以二进制的形式发布

COM组件必须可以在不妨碍已有用户的情况下被升级

COM组件可以透明的在网络上被重新分配位置

COM组件按照一种标准的方式来宣布它们的存在


(三)什么是ActiveX控件

根据微软权威的软件开发指南MSDN（Microsoft Developer Network）的定义，ActiveX插件以前也叫做OLE控件或OCX控件，它是一些软件组件或对象，可以将其插入到WEB网页或其它应用程序中。

ActiveX 在广义上是指微软公司的整个COM架构，但是现在通常用来称呼基于标准COM接口来实现对象连接与嵌入的ActiveX控件。后者是指从VBX发展而来的，面向微软的Internet Explorer技术而设计的以OCX为扩展名的OLE控件。通过定义容器和组件之间的接口规范，如果编写了一个遵循规范的控件，那么可以很方便地在多种容器中使用而不用修改控件的代码。同样，通过实现标准接口调用，一个遵循规范的容器可以很容易地嵌入任何遵循规范的控件。由于OLE在ActiveX控件中的应用的普及，现在OLE技术中只有少数独立于ActiveX技术，例如复合文档。

一些浏览器，例如网景浏览器等等都不同程度上支持 ActiveX控件。这允许网页通过脚本和控件交互产生更加丰富的效果，同时也带来一些安全性的问题。 Internet Explorer和一些其他应用程序同时支持ActiveX Documents接口规范，允许在一个应用程序中嵌入另一个支持这个规范的应用程序。很多应用软件，例如微软的Microsoft Office系列和Adobe的Acrobat Reader都实现了这个规范。

服务器端ActiveX组件通常是指运行在服务进程中的组件。一个典型应用是在IIS中运行的ASP脚本创建的ActiveX Data Objects，也称ADO。

关于三个概念：ActiveX、OLE和COM
　　熟悉面向对象编程和网络编程的人一定对ActiveX、OLE和COM/DCOM这些概念不会陌生，但是它们之间究竟是什么样的关系，对许多们还是比较模糊的。 在具体介绍它们的关系之间，我们还是先明确组件（Component）和对象（Object）之间的区别。
　　组件是一个可重用的模块，它是由一组处理过程、数据封装和用户接口组成的业务对象（Rules Object）。组件看起来像对象，但不符合对象的学术定义。它们的主要区别是：
　　1）组件可以在另一个称为容器（有时也称为承载者或宿主）的应用程序中使用，也可以作为独立过程使用；
　　2）组件可以由一个类构成，也可以由多个类组成，或者是一个完整的应用程序；
　　3）组件为模块重用，而对象为代码重用。
　　现在，比较流行的组件模型有COM（Component Object Model，对象组件模型）/DCOM（Distributed COM，分布式对象组件模型）和CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）。到这里，已经出现了与本文相关的主题COM，而CORBA与本文无关，就不作介绍。之所以从组件与对象的区别说起，是想让大家明确COM和CORBA是处在整个体系结构的最底层，如果暂时对此还不能理解，不妨继续往下看，最后在回过头看一看就自然明白了。
　　现在开始阐述ActiveX、OLE和COM的关系。首先，让大家有一个总体的概念，从时间的角度讲，OLE是最早出现的，然后是COM和 ActiveX；从体系结构角度讲，OLE和ActiveX是建立在COM之上的，所以COM是基础；单从名称角度讲，OLE、ActiveX是两个商标名称，而COM则是一个纯技术名词，这也是大家更多的听说ActiveX和OLE的原因。既然OLE是最早出现的，那么就从OLE说起，自从 Windows操作系统流行以来，“剪贴板”（Clipboard）首先解决了不同程序间的通信问题（由剪贴板作为数据交换中心，进行复制、粘贴的操作），但是剪贴板传递的都是“死”数据，应用程序开发者得自行编写、解析数据格式的代码，于是动态数据交换（Dynamic Data Exchange，DDE）的通信协定应运而生，它可以让应用程序之间自动获取彼此的最新数据，但是，解决彼此之间的“数据格式”转换仍然是程序员沉重的负担。对象的链接与嵌入（Object Linking and Embedded，OLE）的诞生把原来应用程序的数据交换提高到“对象交换”，这样程序间不但获得数据也同样获得彼此的应用程序对象，并且可以直接使用彼此的数据内容，其实OLE是Microsoft的复合文档技术，它的最初版本只是瞄准复合文档，但在后续版本OLE2中，导入了COM。由此可见，COM是应OLE的需求而诞生的，所以虽然COM是OLE的基础，但OLE的产生却在COM之前。COM的基本出发点是，让某个软件通过一个通用的机构为另一个软件提供服务。COM是应OLE的需求而诞生，但它的第一个使用者却是OLE2，所以COM与复合文档间并没有多大的关系，实际上，后来COM 就作为与复合文档完全无关的技术，开始被广泛应用。这样一来，Microsoft就开始“染指”通用平台技术。但是COM并不是产品，它需要一个商标名称。而那时Microsoft的市场专家们已经选用了OLE作为商标名称，所以使用COM技术的都开始贴上了OLE的标签。虽然这些技术中的绝大多数与复合文档没有关系。Microsoft的这一做法让人产生这样一个误解OLE是仅指复合文档呢？还是不单单指复合文档？其实OLE是COM的商标名称，自然不仅仅指复合文档。但Microsoft自己恐怕无法解释清楚，这要花费相当的精力和时间。于是，随着Internet的发展，在1996年春，Microsoft改变了主意，选择ActiveX作为新的商标名称。ActiveX是指宽松定义的、基于COM的技术集合，而OLE仍然仅指复合文档。当然，ActiveX最核心的技术还是COM。ActiveX和OLE的最大不同在于，OLE针对的是桌面上应用软件和文件之间的集成，而 ActiveX则以提供进一步的网络应用与用户交互为主。
　　到这里，大家应该对ActiveX、OLE和COM三者的关系有了一个比较明确的认识，COM 才是最根本的核心技术，所以下面的重点 COM。让对象模型完全独立于编程语言，这是一个非常新奇的思想。这一点从C++和Java的对象概念上，我们就能有所了解。但所谓COM对象究竟是什么呢？为了便于理解，可以把COM看作是某种（软件）打包技术，即把它看作是软件的不同部分，按照一定的面向对象的形式，组合成可以交互的过程和以组支持库。COM对象可以用C++、Java和VB等任意一种语言编写，并可以用DLL或作为不同过程工作的执行文件的形式来实现。使用COM对象的浏览器，无需关心对象是用什么语言写的，也无须关心它是以DLL还是以另外的过程来执行的。从浏览器端看，无任何区别。这样一个通用的处理技巧非常有用。例如，由用户协调运行的两个应用，可以将它们的共同作业部分作为COM对象间的交互来实现（当然，现在的OLE复合文档也能做到）。为在浏览器中执行从Web服务器下载的代码，浏览器可把它看作是COM对象，也就是说，COM技术也是一种打包可下载代码的标准方法（ActiveX控件就是执行这种功能的）。甚至连应用与本机OS进行交互的方法也可以用COM来指定，例如在Windows和Windows NT中用的是新API，多数是作为COM对象来定义的。
　　可见，COM虽然起源于复合文档，但却可有效地适用于许多软件问题，它毕竟是处在底层的基础技术。用一句话来说，COM是独立于语言的组件体系结构，可以让组件间相互通信。随着计算机网络的发展，COM进一步发展为分布式组件对象模型，这就是 DCOM，它类似于CORBA的ORB，本文对此将不再做进一步的阐述。通过上面的讲述相信大家一定对ActiveX、OLE和COM/DCOM的关系有了一个清楚的了解。