第18卷第11期 武漢科技學(xué)院學(xué)報 2005年1 1月 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING Vo1I8 NOIl NOV2005 l引言 COM技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用 劉曉剛 (十堰廣播電視大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心，湖北十堰442000) 摘要：COM是Microsoft提出的組件標(biāo)準(zhǔn)，并在Windows中越來越廣泛地使用它，具有與語言無關(guān)、進(jìn)程透 明、可重用等優(yōu)點。COM是非常有前景的技術(shù)值得甓們?nèi)フ屏?xí)研究。在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用COM技術(shù)有多 種方式意義主要是豐富畢業(yè)設(shè)計課題 激發(fā)掌生的掌習(xí)興趣、滿足人才市場的多元需要。 關(guān)鍵詞：COM：MIS：DLL：ActiveX：畢業(yè)設(shè)計 中圖分類號：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-5 J60(2005)-01l704 現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上有人質(zhì)疑說大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計沒有什么用，不如取消了將時間留給學(xué)生找工作。本人對這個看法不以 為然，認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計作用巨大、意義重大，只能加強(qiáng)不能削弱，現(xiàn)在的情況恰恰說明我們教師的工作沒做好，應(yīng)該加強(qiáng)這方 面的工作，把學(xué)生的注意力吸引回設(shè)計中 認(rèn)真完成最后階段的學(xué)習(xí)。細(xì)細(xì)推敲，學(xué)生不重視畢業(yè)設(shè)計的原因還有很多，其 中一條就是畢業(yè)設(shè)計的選題太單調(diào)，多年來大同小異，沒有創(chuàng)新，沿襲著一條老路，沒有吸引力。本人是計算機(jī)專業(yè)老師， 發(fā)現(xiàn)多年來計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計集中在MIS(ManagementInformation System，管理信息系統(tǒng))的設(shè)計開發(fā)上，雖然使用了不同 語言和不同工具，但開發(fā)過程和技術(shù)涉及面基本一樣。誠然，這種設(shè)計開發(fā)可以使學(xué)生熟悉軟件工程的開發(fā)過程，培養(yǎng)開發(fā) 工具的使用經(jīng)驗，但從專業(yè)技術(shù)的角度來講，其深度不大而且過于雷同，感覺上是每個人都在走同樣的路，缺乏創(chuàng)新，對拔 尖學(xué)生的煅煉也不夠。在大力推行素質(zhì)化教育的今天，我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的個體差異設(shè)計多種層次的設(shè)計課題，促進(jìn)畢業(yè)設(shè) 計的多元化。本文就探討如何把COM技術(shù)應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計，開拓畢業(yè)設(shè)計的新思路。 2 COM簡介 2I C0M概念 隨著計算機(jī)科學(xué)的不斷進(jìn)步，軟件系統(tǒng)越來越復(fù)雜，尤其是Intranetlnternet的飛速發(fā)展，軟件應(yīng)用置身于更加廣闊的環(huán) 境中，對軟件設(shè)計提出了更高的要求，在這樣情況下，面向?qū)ο蟮乃枷胍呀?jīng)難以適應(yīng)這種分布式軟件模型，于是組件化程序 設(shè)計思想得到迅速的發(fā)展。為此，OMG(ObjectManagementGroup，對象管理組織)和Microsoft分別提出T CORBA(Common Object Request Breaker Architecture，公共對象請求中介體系結(jié)構(gòu))和COM標(biāo)準(zhǔn)，目前CORBA模型主要應(yīng)用于UNIX操作系 統(tǒng)平臺，而COM則主要應(yīng)用于Microsoft Windows操作系統(tǒng)平臺。 COM全名是Component Object Model，中文可譯作“組件對象模型”，微軟提出這個標(biāo)準(zhǔn)后，在Windows中越來越廣泛 地使用它。組件實際上是一些小的二進(jìn)制可執(zhí)行程序，它可給應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和其它組件提供服務(wù)，開發(fā)COM組件就 象開發(fā)動態(tài)的、面向?qū)ο蟮腁PI。多個COM對象連接起來可以形成應(yīng)用程序或組件系統(tǒng)，并且組件可以在運行時、在不重 新鏈接和編譯應(yīng)用程序的情況下被卸下或替換掉。 COM非常短小精悍、優(yōu)美，可以透明地分布到網(wǎng)絡(luò)上，并且是與語言無關(guān)的，目前已經(jīng)開發(fā)出來的COM組件比其他 任何類型的組件都要多得多。微軟的許多技術(shù)，如AdtiveX、DirectX以及OLE都是基于COM建立起來的，而且微軟的開發(fā) 人員也大量使用COM組件來定制他們的應(yīng)用程序及操作系統(tǒng)。我們有理由相信在不久的將來，COM將成為構(gòu)建應(yīng)用程序 收稿日期：20058-25 作者簡介：劉曉剛(1970)。男。高級工程師，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用 維普資訊 ll8 武漢科技學(xué)院學(xué)報 2005年 最普遍的方法。 22 COM特性 221 COM組件是完全與語言無關(guān)的 COM規(guī)范的定義不依賴特定的語言，因此，編寫組件對象所使用的語言與編寫客戶程序使用的語言可以不同，只要它 們都能夠生成符合COM規(guī)范的可執(zhí)行代碼即可。COM標(biāo)準(zhǔn)采用的是二進(jìn)制代碼級的標(biāo)準(zhǔn)，面向?qū)ο蟮木幊陶Z言采用的是 源代碼級的標(biāo)準(zhǔn)。在面向列象編程語言中定義的對象，只能在同樣的語言中被重復(fù)使用，大大限制了重用。COM對象把OOP 語言中的對象封裝起來，并提供一致的接口，使得它可以被各種不同的語言所使用，COM的語言無關(guān)性實際上為我們跨語 言合作開發(fā)提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，差不多每種語言在實現(xiàn)時都提供了對COM的支持，如VisualcC+、VisualBasic、Visual J+、 Delphi、C+Builder等都支持COM組件的開發(fā)和使用。 222進(jìn)程透明特性 COM所提供的組件對象在實現(xiàn)時有兩種進(jìn)程模型：進(jìn)程Ix,象和進(jìn)程外對象。進(jìn)程內(nèi)對象在客戶進(jìn)程空問中運行，進(jìn) 程外對象運行在同一機(jī)器上另一個進(jìn)程空間或者在遠(yuǎn)程機(jī)器的進(jìn)程空間中。雖然COM對象有不同的進(jìn)程模型，但這種區(qū)別 對于客戶程序來說是透明的，因此客戶程序在使用組件對象時可以不管這種區(qū)別的存在，遵照COM規(guī)范即可。 223可重用性 可重用性是任何對象模型的實現(xiàn)目標(biāo)，尤其對于大型的軟件系統(tǒng)，可重用性非常重要。由于COM標(biāo)準(zhǔn)是建立在二進(jìn)制 代碼級的，因此它的可重用性與一般的面向?qū)ο笳Z言如c+中對象的重用過程不同，它使用包容和聚合方式這兩種機(jī)制來實 現(xiàn)對象的重用。 23 COM的前景 在32位Windows版本中，很多系統(tǒng)部件以COM的形式實現(xiàn)，除了考慮與以前版本的SDK兼容之外，一些新增的組件 均提供了COM接I；3，這樣做的好處是不僅使各種開發(fā)語言可直接調(diào)用系統(tǒng)提供的功能，也有利于在特殊情況下對組件的單 獨升級，而這種升級對于MSDOS系統(tǒng)和l6位Windows系統(tǒng)是很困難的事。 有一些用COM形式提供的組件模塊極大地豐富了Windows功能，也使Windows功能擴(kuò)展更加靈活，如DirectX多媒體 軟件包、RDO(I emotedataobject，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對象)和DAO(data accessobject，數(shù)據(jù)訪問對象)數(shù)據(jù)庫訪問對象庫、Inte!netClient SDK等等，COM已成為Windows平臺的組件模型標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)庫方面OLE DBADO以COM方式為數(shù)據(jù)訪問提供了一致的接口，已經(jīng)被應(yīng)用于Miciosoft的各種產(chǎn)品中，并且 Microsoft推出的Visual Studio開發(fā)工具套件也提供了OLE DB組件的開發(fā)支持。 Intranet應(yīng)用上現(xiàn)在已經(jīng)不再局限于由一個廠家提供所有的產(chǎn)品，通常是由一些專業(yè)廠商提供其專業(yè)產(chǎn)品，再進(jìn)行系統(tǒng) 集成。從軟件行業(yè)的發(fā)展來看，系統(tǒng)集成所占的比重越來越大，而系統(tǒng)集成的關(guān)鍵問題是軟件之問的接口，如果所有的軟件 都遵從了同樣的接口標(biāo)準(zhǔn)，則不同軟件產(chǎn)品之間的交互就有了基礎(chǔ)。顯然COM可以擔(dān)當(dāng)起這樣的標(biāo)準(zhǔn)，而且事實上已經(jīng)發(fā) 揮了這樣的作用。另外在目前流行的多層軟件結(jié)構(gòu)模型中，位于中間層的業(yè)務(wù)層主要通過COM組件來實現(xiàn)。 COM在Intei net相關(guān)軟件中的發(fā)展最能體現(xiàn)COM的優(yōu)勢，因為Internet軟件要求有很好的開放性，開放性就意味著要 遵從標(biāo)準(zhǔn)，在Windows平臺上，COM就是這樣的標(biāo)準(zhǔn)。由于COM已經(jīng)滲透到Internet各種軟件中，包括一些基本的協(xié)議軟 件，所以隨著Intel net的發(fā)展，COM必將獲得更為廣泛的應(yīng)用。 從上面五個方面來看，COM是很有前途的，當(dāng)然這種前途主要依賴于微軟視窗系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，列-_于這樣重要的技術(shù)， 我們的學(xué)生就應(yīng)該盡早接近甚至掌握它，通過畢業(yè)設(shè)計來接觸和了解COM是一個好辦法。 3 COM在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用 31 COM的實現(xiàn) COM是以win32動態(tài)鏈接庫(DLL)或者可執(zhí)行文件(EXE)的形式發(fā)布。這里要澄清些錯誤觀點：首先，COM不是 一種計算機(jī)語言，把COM同某種計算機(jī)語言(如c+、VB)相比較是沒有意義的；其次，不要把DLL和COM做比較，因 為COM技術(shù)正是利用了DLL的動態(tài)鏈接能力才得以實現(xiàn)的，而現(xiàn)在一般認(rèn)為，利用DLL動態(tài)鏈按能力最佳的方法是COM。 可以用來編寫COM的開發(fā)工具很多，有Visual J+、Delphi、c+Builder、VB、VC、MFC、ATL、WTL等等，難度有 大有小，使用VB、Delphi開發(fā)COM難度較小，而采用C、VC、MFC、ATL、WTL開發(fā)較難，對于學(xué)生來說這樣更有挑戰(zhàn) 性，能夠適應(yīng)不同水平層次的要求，豐富畢業(yè)設(shè)計的課題范圍。運行的平臺應(yīng)該是微軟的Windows操作系統(tǒng)系列。 32適合對象 維普資訊 第11期 劉曉剮：COM技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用 lJ9 應(yīng)該說COM具有一定難度，并不適合所有的學(xué)生。我們的建議是：計算機(jī)本、?？茖W(xué)生，至少掌握了一種常用的開發(fā) 工具，具有一定的開發(fā)和學(xué)習(xí)研究能力，并有充足的設(shè)計時間(一般是兩個月以上)，勤奮好學(xué)，小組合作開發(fā)更好。推薦 水平較高并熟悉CC+語言的學(xué)生，補(bǔ)一補(bǔ)Windows程序設(shè)計的知識，使用C、VC、MFC,ATL、wTL這些工具來設(shè)計開 發(fā)。有一定困難的可使用VB、Delphi，采用ActiveX控件的方式進(jìn)行(ActiveX的技術(shù)基礎(chǔ)也是COM)。開發(fā)出來的COM 組件最后可集成于管理信息系統(tǒng)或其它應(yīng)用系統(tǒng)之中，這種開發(fā)經(jīng)驗相對于單純的管理信息系統(tǒng)有更好的煅煉作用。 33設(shè)計方式 利用COM技術(shù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計不能拘泥于固定形式，難度可大可小，既可一人完成也能多人合作，實現(xiàn)方式可以多種多 樣，這里列舉三例： 直接實現(xiàn)一個單獨的完成特定功能的COM組件。這樣的組件應(yīng)當(dāng)具有一定的難度和工程量，如采用CC+來設(shè)計一個 特定功能的組件，主要內(nèi)容是組件，附帶一個簡單的組件客戶程序。畢業(yè)設(shè)計論文圍繞這個組件，講清它的機(jī)理與實現(xiàn)方法。 先完成一個組件，再集成于應(yīng)用軟件中。主要內(nèi)容是應(yīng)用軟件，利用COM技術(shù)來實現(xiàn)一個小功能的組件并集成于應(yīng)用 軟件中，最后制作一個完整的安裝發(fā)布程序，這樣既熟悉了應(yīng)用軟件的開發(fā)方法又學(xué)習(xí)了組件的設(shè)計、調(diào)用與發(fā)布方法。 開發(fā)出一個ActiveX控件再集成于你的系統(tǒng)中。這種方式難度不大，利用VC、VB、Delphi這些可視化工具設(shè)計一個完 成特定功能的ActiveX控件，可以不涉及于COM機(jī)理，又能接觸COM。 33需要注意的問題 331糾纏原理 COM組件的開發(fā)不一定需要對其原理有很深的了解。COM原理是很復(fù)雜的，但COM的開發(fā)并不難。畢業(yè)設(shè)計的時間 有限，不能在這有限的時間內(nèi)過于鉆研原理。應(yīng)直接學(xué)習(xí)COM的運用，還可以采用MFC、ATL、WTL這些模板類庫來簡 化開發(fā)。糾纏于原理陷入其中可能會延誤設(shè)計時間，而且完成設(shè)計后有了應(yīng)用經(jīng)驗再來鉆研原理可能還容易一些。 332 COM與DLL的聯(lián)系區(qū)別 很容易將DLL COM混為一淡，l大I為這兩種技術(shù)者lj能很好地史持 進(jìn)制代碼級別 的重用， f_DLL足COM實峴 的重蟄彤 。Windows DLL的使用很普遮，利用DLL技術(shù)也能進(jìn)行 種砹計，但DLL 0 COM -艮奉 川， 遵循COM 范的DLL何如下缺點： 函數(shù)蕈名問題。DLL 足一個一個的函數(shù)，我們通過函數(shù)名木訓(xùn)用函數(shù)，如果 個DLL 何霞名的函數(shù)就會發(fā)生問題。 這足一個 好 決的難題，傘 界有很多人 開發(fā)DLL，名 足隨意起的，罩：名小町避免。 編譯器對C+函數(shù)的名稱修飾 兼容問題。對十C+函數(shù)，編譯器蟄根據(jù)函數(shù)的參數(shù)信息為它生成修飾名，DLL 庫半1竽的就足這個修飾名，但足小 的編譯器產(chǎn)生修飾的方法f 一樣， 所以你 VC 編 j的DLL ： 它的c+編譯 就口J 能用 J，。雖然也町以用extern”C”水強(qiáng)調(diào)使用標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)特性，關(guān)閉修飾功能，但這樣也 失J，c+的單：城和多 態(tài) 功能。 路 問題。把做好的DLL放 白己的目錄下面，別人的程序就找 到，放 系統(tǒng)目錄下，就 J能何取名的問題。真 F的ll件 該口J以放 任何地方甚 口以 奉機(jī) 。 DLL j EXE的依賴問題。EXE對十DLL義件的鏈接一股都足用隱 連接的方 ，就足編程的寸攸指IIJJ用什么DLL， 這種方 很 甲，它 編譯時就把EXE 0 DLL綁 一起J，函數(shù) DLL 載時被按地址 定，所以 重矬DLL時，小能簡 單地用DLL新版奉替換版奉 f 重新編譯， 為DLL中各函數(shù)的地址日J(rèn)能已經(jīng)發(fā)生J 改變。 COM沒有蕈名問題，l太l為根奉小足通過函數(shù)名水調(diào)用函數(shù)，I 足通過虛函數(shù)表，白然也 會何函數(shù)名修飾的問題。COM 中需芟防止的足接u標(biāo)識的蕈名，十足它采用j-128位艮的傘局唯一標(biāo)識符(GUID，Globally Unique Identifier)， 時間和 砹橋參數(shù)的 礎(chǔ)lN機(jī)生成，可以保 到公兒3400年仍足唯一的。路 問題也卜復(fù)仔4i!， 為COM足通過 灃冊表木找組 件的，放 什么地方都口J 以，B使 別的機(jī)器 行。也小用考慮和EXE的依賴關(guān)系j-，它們一 之間足松敞的結(jié)合 _一 起，口J以輕松的換 組件的一個新版奉，I 用程序混然 覺。口J 見DLL的缺點就足COM的優(yōu)點，COM克服r DLL 仃 的缺陷，從 實蟣J， I 一級的重用。 333 COM與OLE、ActiveX OLE代表的是對象鏈接與嵌入，許多程序員將術(shù)語COM與OLE相互替代使用，其實它們不是同義詞。COM是對象模 型，形成了所有OLE和ActiveX技術(shù)的基礎(chǔ)，OLE則是一種技術(shù)，如允許您將Excel電子表格放置在Word文檔中。 ActiveX指代一食 十COM的技術(shù)，用水使lnternet(特別足worIdWideWeb) 具何交且 。確甲地講，ActiveX摔 件足一個COM對象。 維普資訊 l2O 武漢科技學(xué)院學(xué)報 2005年 4用COM進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的意義 豐富畢業(yè)設(shè)計的課題，讓學(xué)生從單純的MIS中解脫出來，選擇自己愛好的方向。 促使學(xué)生盡早接觸計算機(jī)的前沿知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。COM是軟件開發(fā)未來的主方向，讓學(xué)生接觸COM有利 于激發(fā)他們對COM的興趣，從而去鉆研操作系統(tǒng)原理和系統(tǒng)底層機(jī)制乃至整個系統(tǒng)架構(gòu)的知識，為以后的專業(yè)發(fā)展提供良 好的幫助。 滿足人才市場的多元化需求。做完畢業(yè)設(shè)計后的學(xué)生就進(jìn)入了人才市場，面臨著找工作的壓力。人才市場的需求是多元 化的，除了需要大量軟件工程的程序員之外，還需要一些掌握較深專業(yè)原理和全面知識的工作或研究人員，學(xué)生接觸了COM， 掌握了相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗，對他們找工作求發(fā)展無疑是有好處的。 為學(xué)生以后鉆研COM原理打下堅實基礎(chǔ)。COM是一種重要的、主流的技術(shù)，它的原理和機(jī)制是很難懂的，我們不需 要所有的程序員都懂COM，但一部分人是需要深入掌握COM的。學(xué)生僅通過畢業(yè)設(shè)計來學(xué)習(xí)它遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，經(jīng)歷了這個畢業(yè) 設(shè)計，接觸了相關(guān)知識，有了一定經(jīng)驗，就會去除膽怯，有了勇氣和興趣深入學(xué)習(xí)COM。 有利于發(fā)掘尖子學(xué)生的潛力，為其提供施展的空間。很多尖子學(xué)生不滿足于MIS開發(fā)，他們可能早就有了就種開發(fā)經(jīng) 驗，現(xiàn)在需要一種新的動力。我們引入了COM，增加了設(shè)計的難度，也為他們提供了施展個人才華的空間。 參考文獻(xiàn)： 1 1 Dale RogersonInside COMM】Microsoft Press，1 J7 【2】 潘愛民COM原理與應(yīng)用M】北京：清華大學(xué)出版l_，l999 3】 Brend Rector,Chris SellsATL InternalsM】Addison Wesley Longman，Inc1999 【4】 Jeff ProsiseProgramming Windows with MFC，Second Editionl M1Microsoft Press，l 999 5】David JKruglinskiInside Visual C+，4th EditionM】Microsol、I Press，l 997 61 侯俊杰深入淺出MFC：第2版MI武漢：華中科技大學(xué)出版1：，2001 【7】 曾偉民，鄧勇剛Visual Basic 60高