Программирование на Visual C++. Архив рассылки - Алекс Jenter

Одно из преимуществ, дарованных нам COM – динамическая загрузка компонентов. Причем загрузка экземпляров конкретных компонентов осуществляется на базе типов. Когда код загружен, программисты разрешают точки входа привязкой объектных ссылок к новым абстрактным типам. Для облегчения первого COM предоставляет CoCreateInstance как типо-ориентированную альтернативу файл-ориентированному вызову API LoadLibrary. Для облегчения последнего COM предоставляет метод QueryInterface как типо-ориентированную альтернативу символьно-ориентированному вызову API GetProcAddress. Посмотрите на следующий COM/C++ код:

IAntique *pAntique = 0;

HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_Pinto, 0, CLSCTX_ALL, IID_IAntique, (void**)&pAntique);

if (SUCCEEDED(hr)) {

 ICar *pCar = 0;

 hr = pAntique->QueryInterface(IID_ICar, (void**)&pCar);

 if (SUCCEEDED(hr)) {

  hr = pCar->AvoidFuelTankCollision();

  if (SUCCEEDED(hr)) {

   hr = pAntique->Appreciate();

  }

  pCar->Release();

 }

 pAntique->Release();

}

Заметьте, что нигде нет вызовов LoadLibrary или GetProcAddress. Этот код избавлен от подробностей типа физического размещения DLL– библиотеки (мы даже не знаем, в DLL или в EXE хранится код компонента) или явного запроса адреса метода по символическому имени с последующим преобразованием адреса в указатель на функцию. Но этот код неуклюж и велик по сравнению с кодом создания экземпляра C++-класса и его приведения к базовому классу:

CPinto Antique;

CCar& Car = (CCar)Antique;

Car.AvoidFuelTankCollision();

Antique.Appreciate();

В чем же разница между этими листингами? В первом из них на языке программирования C++ был динамически создан экземпляр компонента, возможно, созданного на другом языке и располагающегося в отдельном исполняемом модуле, а во втором был создан экземпляр класса, определенного в той же программе (а значит, написанного на том же языке, располагающегося в том же модуле…). В остальном же эти листинги идентичны.

Ключ к пониманию недостатков COM спрятан именно в первом листинге. Этот код иллюстрирует напряженность между системой типов COM и системой типов языка реализации (в данном случае, C++). Заметьте, что везде, где объектная ссылка возвращается вызывающей стороне, ее должен сопровождать GUID (в этом примере IID_IAntique или IID_ICar). Это потому, что идентификатор типа языка реализации (std::type_info в случае C++) несовместим с форматом идентификатора типа COM.

За долгие годы группа C++ в Microsoft представила несколько технологий, позволяющих сгладить разницу между системами типов C++ и COM, самой важной (хотя и хитрой) из которых были расширения языка: __uuidof и declspec(uuid). Эти расширения позволили ассоциировать GUID (или, как его еще называют, UUID) с некоторым пользовательским типом. Компилятор MIDL при обработке IDL-файлов автоматически ассоциирует идентификатор типа (GUID) COM с символическим именем C++-типа. При использовании uuidof код становится более типобезопасным:

IAntique *pAntique = 0;

HRESULT hr = CoCreateInstance(__uuidof(Pinto), 0, CLSCTX_ALL, __uuidof(pAntique), (void**)&pAntique);

if (SUCCEEDED(hr)) {

 ICar *pCar = 0;

 hr = pAntique->QueryInterface(__uuidof(pCar), (void**)&pCar);

 if (SUCCEEDED(hr)) {

  hr = pCar->AvoidFuelTankCollision();

  if (SUCCEEDED(hr)) hr = pAntique->Appreciate();

  pCar->Release();

 }

 pAntique->Release();

}

Заметьте, что, если понадобится изменить тип pAntique, в первом листинге придется менять и IID, а во втором все произойдет автоматически, так как оператор __uuidof всегда получает нужный IID отталкиваясь от pAntique.

Более того, если воспользоваться возможностями самого C++, можно создать универсальные классы-обертки, еще более упрощающие жизнь программиста. Так при использовании CComPtr или поддержки COM компилятором (compiler COM support) можно написать примерно такой код:

CComPtr<IAntique> spIAntique;

HRESULT hr = spIAntique.CoCreateInstance(__uuidof(Pinto));

if (SUCCEEDED(hr)) {

 CComQIPtr<ICar> spICar(spIAntique);

 if (spIUnknown) hr = spICar->AvoidFuelTankCollision();

 if (SUCCEEDED(hr)) hr = spIAntique->Appreciate();

}

Хотя этот код, несомненно, проще и безопаснее, он все же далек от идеала, причем как с точки зрения простоты и читабельности, так и с точки зрения типобезопасности. Ведь только во время исполнения программы будет точно известно, реализует объект эти интерфейсы или нет. Несмотря на использование __uuidof, чтобы заставить COM работать с C++, нужно отключить систему проверки типов C++ на время трансляции объектных ссылок COM в C++-типы. В отличие от этого, интеграция COM с виртуальной машиной Java Microsoft позволяет написать следующее:

IAntique antique = new Pinto();

ICar car = (ICar)antique;

car.AvoidFuelTankCollision();

antique.Appreciate();

Заметьте, что этот код наиболее близок к чистому коду на C++, разве что объект создается динамически, но компоненты и нельзя создавать на стеке.

Это пример, как и самый первый, загружает компонент на основании его типа, а не имени файла. Оба примера разрешают точки входа в компонент, используя средства приведения типов, а не символьные точки входа. Первое различие – Microsoft VM for Java выполняет огромную работу по состыковке системы типов Java с системой типов COM, и программистам не приходится делать этого вручную. Это и есть движущая сила для новой платформы – обеспечить универсальную среду исполнения компонентов, которой сможет воспользоваться любой компилятор, средство или служба. Новая среда – это и есть CLR!

А теперь взгляните на то, как выглядел аналогичный код в VB 6:

Dim thePinto as new Pinto, antique as IAntique

Set antique = thePinto

Dim car as ICar

Set car = antique

car.AvoidFuelTankCollision

antique.Appreciate

Сравните этот код с Java-кодом. На первый взгляд они идентичны, но не спешите делать окончательные выводы. Заметьте, что оператор Set в VB 6 кардинально отличается от приведения типов в Java. По сути Set аналогичен вызову QueryInterface (QI). Результат выполнения QI будет известен только на этапе выполнения, а приведение типа к базовому классу (интерфейсу) можно проверить еще на стадии компиляции.

Типобезопасность – это еще один постулат CLR.

Итак, CLR – это рантайм-среда, призванная упростить и обезопасить работу с компонентами для любого совместимого с ней средства или языка. Замечательно, скажете вы, но зачем же было ломать все и вся? Не лучше ли было подправить спецификацию COM, уточнить требования, предъявляемые к языкам программирования, ведь, например, VB совсем чуть-чуть не удовлетворяет этим требованиям? Это была бы, хотя и бурная, но эволюция. А так снова революция с неизбежным разрушением всего старого и с еще более неизбежной "наклепкой" всего нового. Причем это новое – не маленькая фитюлька, а то самое ВСЁ. На этот вопрос можно ответить, если задаться вопросом: а что, собственно, надо Microsoft? Постепенно улучшая свое программное обеспечение, с каждой новой версией доводить его до совершенства, тем самым поддерживать своих пользователей и зарабатывать уважение. Уважение?! А зачем оно Microsoft? Естественно, Microsoft жаждет не уважения, а господства, полного захвата рынка. Причем эти планы должны выполняться в среде открытой, практически честной конкуренции, где Microsoft может полагаться только на деньги, решительность и напористость.

При таком раскладе эволюция смерти подобна. Надо ломать при малейшем подозрении на несоответствие высоким идеалам, и строить заново. А уж если строить, то, конечно же, новый мир.

Есть и другое объяснения того, почему Microsoft так решительно отвергла все свои наработки и взялась за новую лучшую концепцию. Лучше всего эту версию изложил Ron Burk из WDJ. Вот его версия:

История программных революций от Microsoft, вкратце: Сначала были Windows API и DLL Hell. Революцией №1 было DDE – помните, как ссылки позволили нам создавать статусные строки, отражающие текущую цену акций Microsoft? Примерно тогда же Microsoft создала ресурс VERSION INFO, исключающий DLL Hell. Но другая группа в Microsoft нашла в DDE фатальный недостаток – его писали не они!

Для решения этой проблемы они создали OLE (похожее на DDE, но другое), и я наивно вспоминаю докладчика на Microsoft-овской конференции, говорящего, что скоро Windows API перепишут как OLE API, и каждый элемент на экране будет ОСХ-ом. В OLE появились интерфейсы, исключающие DLL Hell. Помните болезнь с названием "по месту", при которой мы мечтали встроить все свои приложения в один (возможно, очень большой) документ Word? Где-то в то же время Microsoft уверовала в религию C++, возникла MFC решившая все наши проблемы еще раз.

Но OLE не собиралась, сложа руки смотреть на это, поэтому оно заново родилось под именем COM, и мы внезапно поняли, что OLE (или это было DDE?) будет всегда – и даже включает тщательно разработанную систему версий компонентов, исключающую DLL Hell. В это время группа отступников внутри Microsoft обнаружила в MFC фатальный недостаток – его писали не они! Они немедленно исправили этот недочет, создав ATL, который как MFC, но другой, и попытались спрятать все замечательные вещи, которым так упорно старалась обучить нас группа COM. Это заставило группу COM (или это было OLE?) переименоваться в ActiveX и выпустить около тонны новых интерфейсов (включая интерфейсы контроля версий, исключающие DLL Hell), а заодно возможность сделать весь код загружаемым через броузеры, прямо вместе с определяемыми пользователем вирусами (назло этим гадам из ATL!).