基于COM的轻量级组件技术的简单实现

0 引言

在软件开发中，组件是一些小的二进制可执行程序，它们可以给应用程序、操作系统以及其他组件提供服务。实际应用中主要采用COM技术开发软件组件。这是由Microsoft提出的一种组件标准，它定义了组件程序之间进行交互的标准。标准的COM技术主要用于Microsoft Windows平台，是windows操作系统和各种应用软件的结构基础，其突出优点是软件之间直接通过二进制接口进行通讯。

开发自定义的COM组件就如同开发动态的、面向对象的API。多个COM对象可以链接起来形成应用程序或组件系统。组件可以在运行时刻，并在不被重新链接或编译应用程序的情况下被卸下或替换掉。

要实现基于COM标准的跨平台轻量级组件，需要满足三个条件：

一是源代码级跨平台，可以在LINUX和WINDOWS上使用；

二是像容器一样的管理组件DLL／SO；

三是功能组件化。

在工控系统组态过程中，通常存在着人际界面软件开发周期长，维护困难，升级不便等缺点，为了增强组态软件的行业竞争力，希望从软件开发模式上改变当前系统软件的缺陷，同时为了适应系统软件跨平台的需要，根据COM标准组件技术，并结合QT、以及组态人机界面软件自身的特点，可以实现轻量级组件技术。本文所述的轻量级组件技术就是以COM标准为基础的，并根据实际的应用环境做了某些改变。

1 轻量级组件各部分的协作关系

跨平台轻量级组件技术可以COM标准为基础来实现，可先定制Com库，并确定编写组件的规范。

轻量级组件技术使用的是分层结构，该结构通常可分为客户端、Com库、组件端三个层。图1所示是其轻量级组件的结构图。其中，组件端用于提供功能和接口；COM库负责组件和客户端的通信，客户端则通过Com库创建组件，并调用组件接口。

它们三部分一般通过接口进行通信，其具体过程如图2所示。

在实际应用中，Com库一般可由图3所示两部分构成。实际上，图3中的Comku是一个动态库，负责提供最核心的功能：ExtensionSystem静态库是对Comku的封装，为了使用方便，它同时提供了生成插件接口的宏以及CPluginManager类中的接口函数。下文中如不特别指明，Com库均表示单一的动态库。

整个组态的人机界面软件是在QT中实现的，因此组件的核心库也需要使用QT来实现。QT是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架。它可以提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所有功能。QT是完全面向对象的、很容易扩展、且可支持源代码的级跨平台。直接在QT环境中实现轻量级组件技术，以达到跨平台的目的。实际上，组件库本身并不依赖于QT环境。

2 Com库的原理及功能

对于使用了轻量级组件技术的应用程序，Com库主要用来管理插件DLL、创建和销毁组件指针，它像容器一样，可以保存当前应用程序中用到的插件信息和接口信息，并在用户需要的时候返回正确的插件接口指针。