Технология компонентного программирования

Курс по выбору

Лектор: к.ф.-м.н., доц. Антонов С.А.

Объектно-ориентированный подход.

Объединение полей в структуре, типы определенные пользователем, функции-утилиты.
Тривиальное понимание инкапсуляции.
Отделение реализации от поведения, точное понимание инкапсуляции.
Понятие класса, экземпляр класса как объект.
Наследование как способ повторного использования кода.
Раздельная компиляция как способ защиты кода.
Одиночное и множественное наследование преимущества и недостатки.
Идентичность поведения при различиях в реализации.
Два подхода к обеспечению полиморфного поведения.
Сигнатурный полиморфизм.
Механизм виртуальных функций.
Чистая виртуальность, абстрактные классы, интерфейсы.

Предпосылки компонентного подхода.

Проблемы распространения программного обеспечения, различные подходы к их решению.
Проблемы межязыкового и межплатформенного взаимодействия.
Программные библиотеки, динамическое и статическое связывание, экспорт функций.
Библиотеки MFC и возможность экспорта классов.
Таблица виртуальных функций как универсальный способ обращения к интерфейсу объекта.
Языки поддерживающие работу с таблицами виртуальных функций.
Принцип решения этой проблемы в скриптовых языках.

Пишем свой COM.

Косвенные обращения.
Умные указатели, ведущие указатели, дескрипторы.
Подсчет объектов и управление временем жизни объекта, прототипы функций AddRef и Release.
Идиома интерфейсных указателей.
Дублирование интерфейса.
Маскировка указываемого объекта.
Изменение интерфейса.
Идея граней и кристаллов.
Инкапсуляция указываемого объекта, проверка граней.
Способы извлечения граней, прототип функции QueryInterface.
Классы посредники.

Пишем свой COM (продолжение)

Подстановочный критерий Лисков.
Гомоморфные иерархии классов.
Нормальное наследование и интерфейсы как вырожденный случай.
Производящие функции, использование символических классов для поддержки инкапсуляции.
Объекты классов, информация о классе и создание экземпляров по имени.
Прототип фабрики классов.

Как это делает Microsoft.

Коклассы, COM объекты, интерфейсы и серверы.
GUID как способ идентификации интерфейсов и коклассов.
Размещение объектов в памяти, внутрипроцессный сервер, локальный сервер, удаленный сервер, динамические библиотеки и выполняемые файлы.
Подсистема COM, SCM, реестр системы.
Стандартный интерфейс IUnknown.
Фабрики классов и интерфейсы IClassFactory, IClassFactory2.
Как технология COM поддерживает инкапсуляцию, наследование и полиморфизм.
Языковая независимость.

Проектируем внутрипроцессный сервер.

Полный цикл работы с COM объектом в случае использования inproc сервера.
Пример создания простейшего кокласса, создание и реализация интерфейса, создание фабрики класса, экспорт функций DllGetClassObject и DllCanUnloadNow.
Основные принципы управления временем жизни объекта и сервера, порядок вызова функций AddRef и Release, блокировка сервера.
Регистрация сервера на локальной машине.
Типичный пример кода стороны клиента на языке С++.

Информация о типе и языковая независимость.

Решение проблемы описания интерфейсов, Microsoft Interface Definition Language, компилятор MIDL.
Базовые и универсальные типы данных IDL.
Операторы и ключевые слова языка IDL, определение пользовательских интерфейсов.
Атрибуты параметров, библиотек и вызова функций.
Определение коклассов.
Определения интерфейсов и библиотеки типов.
Файлы генерируемые компилятором MIDL.
Регистрация информации о типе.
Утилиты для работы с библиотеками типов.
Использование Visual Basic для работы с COM.

Информация о типе и прозрачность местонахождения.

Процессы и потоки.
Проблема передачи указателей за границы процессов.
Еще раз о посредниках.
Механизмы обеспечения прозрачности местонахождения в COM, объекты представители (proxy) и объекты заместители (заглушки).
Менеджеры прокси объектов.
Обзор работы протоколов LRPC и RPC.
Объекты канала.
Идентификаторы приложений.
Размещение COM DLL в суррогатном процессе.

Маршалинг в модели COM.

Как передавать данные за границы процесса, понятие маршалинга.
Реализуем свой собственный механизм маршалинга, пользовательский маршалинг, интерфейс IMarshal.
Стандартный маршалинг, передача пользовательских интерфейсов.
Маршалинг библиотеки типов.
Регистрация заглушек/прокси.

Особенности построения локальных и удаленных серверов.

Предоставление фабрик класса из локального сервера, функции CoRegisterClassObject, CoRevokeClassObject.
Плавный переход к удаленному серверу.
DCOM, механизм обмена информацией между менеджерами подсистемы COM.
Утилита DCOMCNFG.
Различие в работе клиентов с локальным или удаленным сервером.

Введение в технологию ATL.

Работа с шаблонами, что может ATL.
Работа мастера проектов ATL.
Объекты ATL и их категории.
Создание коклассов, добавление и реализация интерфейсов, реализация методов и свойств, COM-карты.
Основные классы ATL, макросы преобразования, тип CComBSTR.
Файлы генерируемые мастером ATL, библиотеки классов, модификация реестра, язык скриптов.

Потоковая модель COM.

Синхронизация потоков.
Концепция апартаментов, однопотоковый и многопотоковый апартаменты, что выбрать.
Маршалинг при работе с апартаментами.
Поддержка работы с потоками в ATL.
Базовые потоковые классы.
Шаблоны CComObject.
Виртуальные конструкторы.
Механизм обработки исключений.

Механизмы повторного использования в COM.

Почему не подходит наследование в COM.
Контейнеры и делегирование.
Поддержка контейнеризации в ATL.
Использование контейнеризованных объектов.
Агрегация в модели COM, поддержка в ATL, автоагрегация.
Условия налагаемые на клиенты и сервера.
Мастера ATL и конфигурирование объектов.

Хранилища компонентов.

Вопросы связанные с экспонированием фабрик классов, управлением временем жизни, регистрацией сервера.
Класс CComModule, карта объектов, элементы карты объектов, макросы ATL.
Класс-создатель _ClassFactoryCreatorClass.
Фабрика классов CComClassFactory.
Обзор и классификация категорий COM, карты категорий.

Скриптовые языки.

Языки не поддерживающие виртуальные таблицы.
Методы посредники, интерфейс IDispatch, интерфейс диспетчеризации, идентификаторы DISPID.
Реализация интерфейса IDispatch на языке С++.
Ограничения накладываемые интерфейсом IDispatch, тип CComVariant ATL.
Дуальные интерфейсы.
Использование информации о типе.
Средства ATL, шаблон IDispatchImpl<>.
Код стороны клиента.

Перечисления и коллекции в COM.

Использование безопасных массивов, структур и COM-интерфейсов в качестве параметров методов.
Перечисления и стандартные интерфейсы.
Создание и использование объектов перечислений с применением ATL, шаблоны CComIEnum и CComEnumImpl, код стороны клиента.
Коллекции, стандартные методы коллекций COM.
Создание коллекции средствами ATL.

Косвенно-вызываемые интерфейсы и соединяемые объекты.

Идея поддержки коммуникации с клиентом, механизм косвенного вызова.
Использование косвенного вызова из Visual Basic и C++.
Механизм двустороннего обмена, соединяемые объекты, интерфейсы IConnectionPointContainer и IEnumConnectionPoints, события и уведомления.
Построение соединяемых объектов с применением ATL.
Использование соединяемых объектов из Visual Basic и C++.

Разработка элементов управления ActiveX.

Элементы управления и страницы свойств.
Структура стандартного элемента управления ActiveX.
Использование мастера ATL.
Элементы управления и категории COM.
Постоянства свойств.
Код стороны клиента.
Пример разработки элемента управления ActiveX с помощью ATL.

Технология компонентного программирования

Рекомендуемая литература и источники