.NET進階篇07-.NET和COM
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內容目錄
一、COM和.NET元資料記憶體管理介面註冊執行緒編組二、.NET客戶端呼叫COM元件三、COM客戶端呼叫.NET元件四、嵌入互操作型別五、平臺呼叫DllImport六、等等
一、COM和.NET
COM元件物件模型是在.NET之前的一種程式設計規範，它允許不同的語言之間可以互相操作。由於COM規範比較複雜，登錄檔，記憶體物件管理，錯誤處理機制都和.NET不同，.NET做為其後秀，應用起來更簡單，但一般不會因為新技術可用就重寫已有的程式碼，所以就引來COM的互操作性
我們可能不必編寫COM元件，但瞭解是有用的。經常會遇到嵌入互操作型別，為COM設定互操作問題
先看一下COM的一些基本概念，挑了幾個重要的也是比較好理解的
元資料
COM的元資料資訊儲存在tlb型別庫中，包含介面、方法和引數名稱等，在.NET程式集中元資料都儲存在程式集中的。
記憶體管理
我們知道.NET託管物件的記憶體釋放都有垃圾回收器GC完成，不同於COM，COM依賴引用計數，
介面
COM三個基本介面，IClassFactory、IUnknown、Idispatch
IClassFactory，每個元件都有一個相關的類廠用於建立COM元件物件。非託管物件，客戶端是無法直接New物件的，所以只能通過交給類廠來建立例項然後把例項的指標交給客戶端
每個COM物件必須實現IUnknown介面，QueryInterface用於查詢元件實現的其它介面，說白了也就是看看這個元件的父類中還有哪些介面類，AddRef()遞增引用計數，Release()遞減引用計數，為0後就銷燬物件
IDispatch排程介面派生自IUnknown介面，在其基礎上又增加了GetIDsOfNames()和Invoke()，呼叫介面會建立方法或屬性對應的呼叫ID對映表，這樣呼叫時先獲取根據名字獲取排程ID然後Invoke呼叫。因為並不是所有的語言（客戶端）（像一些js指令碼語言）都支援指標，也就不能通過虛擬函式表來呼叫，所以用排程介面增加函式ID對映。
註冊
.NET中區分私有程式集和共享程式集。在COM中，通過登錄檔配置的所有元件都是全域性可用的。所有COM物件都有一個唯一識別符號CLSID類ID，建立COM物件時，COM API呼叫CoCreateInstacne()方法，在登錄檔中查詢CLSID的dll或exe路徑，然後載入，例項化元件
執行緒
COM使用單元模型，單元模型有單執行緒單元模型STA和多執行緒單元模型MTA
STA單執行緒單元模型，在Winfrom程式中經常看到Main入口函式上面標記STAThread特性。在STA中只允許建立例項的執行緒訪問元件。一個程序中也可以包含多個STA
MTA多執行緒單元模型，在MTA中，多個執行緒可以同時訪問元件
編組
.NET和COM之間的資料傳遞必須經過轉換，這種機制就是編組(marshaling)。轉換過程取決於資料型別。簡單的資料型別如byte、short、int和long屬性blittable型別，在com和net中是一樣的表示方法，其他nonblittable型別的則需要進行轉換，當然會有些開銷
| COM資料型別 | .Net資料型別 |
|---|---|
| SAFEARRAY | Array |
| VARIANT | Object |
| BSTR | String |
| Iunknown，Idispatch | Object |
二、.NET客戶端呼叫COM元件
由於COM物件和.NET物件在生命週期、記憶體管理、介面服務上的差異，執行時提供了包裝類來使其互相呼叫。託管客戶端呼叫 COM 物件方法時，執行時就會建立一個執行時可呼叫包裝器 (RCW)來封送引用機制之間的差異。 也會建立了一個 COM 可呼叫包裝器 (CCW) 來逆轉此過程
三、COM客戶端呼叫.NET元件
沒寫過COM，也不是很瞭解，但一些約定規範必須遵守，原理和.NET客戶端呼叫COM元件類似
比如在C#類庫的AssemblyInfo.cs中修改
// 將 ComVisible 設定為 false 使此程式集中的型別
// 對 COM 元件不可見。如果需要從 COM 訪問此程式集中的型別，
// 則將該型別上的 ComVisible 特性設定為 true。
[assembly: ComVisible(false)]
在程式集屬性中勾選COM互操作註冊
然後任何一個需要暴露給COM客戶端的都需要有介面
[ComVisible(true)]
[Guid("35A5CE1E-551C-41EC-81D4-005318550119")]
public interface IMyClass
{
void Initialize();
void Dispose();
int Add(int x, int y);
}
編譯時候因為勾選的為COM互操作註冊，所以需要以管理員執行的才能註冊成功
四、嵌入互操作型別
引用PIA（主互操作程式集，COM元件生成）時，可以設定是否嵌入互操作型別。嵌入互操作型別時（True）則PIA不隨著程式一起部署，程式只是引用COM中的型別資訊，這樣的好處就是可以部署到不同COM版本的環境中。比如常用的Office開發Microsoft.Office.Interop.Excel，設定嵌入互操作型別，就可以不依賴office版本。改為互操作false後也就將PIA複製到本地
有時候會無法嵌入互操作型別請改為適當的介面，單純一點就修改嵌入互操作設為false，OK編譯通過。不太單純的，可以修改建立物件的方式，像下面這樣，直接例項化的普通類，無法嵌入互操作型別
Application excelApp = new ApplicationClass();
Application excelApp = new Application()
這樣是可以的，Application雖然是一個介面，理論上應該不能例項化的，當它上面標記了
[CoClass（typeof （ApplicationClass））
告訴執行時CLR，當有人要建立型別為Application的例項時，它實際上應該繼續建立ApplicationClass的例項。
用COM介面的可以嵌入，直接使用coclass的無法嵌入
五、平臺呼叫DllImport
還有一些非託管庫不包含COM物件，只包含倒出的函式，這時候需要使用平臺呼叫服務(P-Invoke)，CLR會載入包含所需呼叫函式的dll，並編組引數。在C++的非託管庫中使用dllexport暴露函式，在C#中使用dllimport匯入。基本語法如下
[DLLImport(“DLL檔案”)]
修飾符 extern 返回變數型別 方法名稱 （引數列表）
dllimport在名稱空間System.Runtime.InteropServices下，該特性用於對照非託管庫中匯出的函式
[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class DllImportAttribute: System.Attribute
{
public DllImportAttribute(string dllName) {…} //定位引數為dllName
public CallingConvention CallingConvention; //入口點呼叫約定
public CharSet CharSet; //入口點採用的字元接
public string EntryPoint; //入口點名稱
public bool ExactSpelling; //是否必須與指示的入口點拼寫完全一致，預設false
public bool PreserveSig; //方法的簽名是被保留還是被轉換
public bool SetLastError; //FindLastError方法的返回值儲存在這裡
public string Value { get {…} }
}
需要注意的就是資料型別的對映，必須對映到.NET資料型別上。可以使用P/Invoke Interop Assistant工具，它支援託管程式碼和非託管程式碼之間的方法簽名的轉換，可以直接生成呼叫程式碼
一般會在一些特殊場合來呼叫win 32的api，比如像輸入法程式設定永遠不獲取焦點，一些任務處理時不希望使用者點選別的操作（當然窗體也不能崩了），這時候可以使用下面設定窗體控制元件不可用
[System.Runtime.InteropServices.DllImport("user32.dll")]
public static extern int SetWindowLong(IntPtr hWnd, int nIndex, int wndproc);
[System.Runtime.InteropServices.DllImport("user32.dll")]
public static extern int GetWindowLong(IntPtr hWnd, int nIndex);
public const int GWL_STYLE = -16;
public const int WS_DISABLED = 0x8000000;
public static void SetControlEnabled(Control c, bool enabled)
{
if (enabled)
{
SetWindowLong(c.Handle, GWL_STYLE, (~WS_DISABLED) & GetWindowLong(c.Handle, GWL_STYLE));
}
else
{
SetWindowLong(c.Handle, GWL_STYLE, WS_DISABLED + GetWindowLong(c.Handle, GWL_STYLE));
}
}
六、等等
關於COM也只是知曉一二，平常主要寫業務，COM用的不多，充其量就是呼叫。做底層嵌入式開發應該用的比較多，比如裝置印表機驅動等。瞭解總沒壞處，拜了個拜