.NET进阶篇07-.NET和COM

知识需要不断积累、总结和沉淀，思考和写作是成长的催化剂

内容目录

一、COM和.NET元数据内存管理接口注册线程编组二、.NET客户端调用COM组件三、COM客户端调用.NET组件四、嵌入互操作类型五、平台调用DllImport六、等等

一、COM和.NET

COM组件对象模型是在.NET之前的一种编程规范，它允许不同的语言之间可以互相操作。由于COM规范比较复杂，注册表，内存对象管理，错误处理机制都和.NET不同，.NET做为其后秀，应用起来更简单，但一般不会因为新技术可用就重写已有的代码，所以就引来COM的互操作性

我们可能不必编写COM组件，但了解是有用的。经常会遇到嵌入互操作类型，为COM设置互操作问题

先看一下COM的一些基本概念，挑了几个重要的也是比较好理解的

元数据

COM的元数据信息存储在tlb类型库中，包含接口、方法和参数名称等，在.NET程序集中元数据都存储在程序集中的。

内存管理

我们知道.NET托管对象的内存释放都有垃圾回收器GC完成，不同于COM，COM依赖引用计数，

接口

COM三个基本接口，IClassFactory、IUnknown、Idispatch
IClassFactory，每个组件都有一个相关的类厂用于创建COM组件对象。非托管对象，客户端是无法直接New对象的，所以只能通过交给类厂来创建实例然后把实例的指针交给客户端

每个COM对象必须实现IUnknown接口，QueryInterface用于查询组件实现的其它接口，说白了也就是看看这个组件的父类中还有哪些接口类，AddRef()递增引用计数，Release()递减引用计数，为0后就销毁对象

IDispatch调度接口派生自IUnknown接口，在其基础上又增加了GetIDsOfNames()和Invoke()，调用接口会创建方法或属性对应的调用ID映射表，这样调用时先获取根据名字获取调度ID然后Invoke调用。因为并不是所有的语言（客户端）（像一些js脚本语言）都支持指针，也就不能通过虚函数表来调用，所以用调度接口增加函数ID映射。

注册

.NET中区分私有程序集和共享程序集。在COM中，通过注册表配置的所有组件都是全局可用的。所有COM对象都有一个唯一标识符CLSID类ID，创建COM对象时，COM API调用CoCreateInstacne()方法，在注册表中查找CLSID的dll或exe路径，然后加载，实例化组件

线程

COM使用单元模型，单元模型有单线程单元模型STA和多线程单元模型MTA
STA单线程单元模型，在Winfrom程序中经常看到Main入口函数上面标记STAThread特性。在STA中只允许创建实例的线程访问组件。一个进程中也可以包含多个STA
MTA多线程单元模型，在MTA中，多个线程可以同时访问组件

编组

.NET和COM之间的数据传递必须经过转换，这种机制就是编组(marshaling)。转换过程取决于数据类型。简单的数据类型如byte、short、int和long属性blittable类型，在com和net中是一样的表示方法，其他nonblittable类型的则需要进行转换，当然会有些开销

COM数据类型	.Net数据类型
SAFEARRAY	Array
VARIANT	Object
BSTR	String
Iunknown，Idispatch	Object

二、.NET客户端调用COM组件

由于COM对象和.NET对象在生命周期、内存管理、接口服务上的差异，运行时提供了包装类来使其互相调用。托管客户端调用 COM 对象方法时，运行时就会创建一个运行时可调用包装器 (RCW)来封送引用机制之间的差异。 也会创建了一个 COM 可调用包装器 (CCW) 来逆转此过程

三、COM客户端调用.NET组件

没写过COM，也不是很了解，但一些约定规范必须遵守，原理和.NET客户端调用COM组件类似
比如在C#类库的AssemblyInfo.cs中修改

// 将 ComVisible 设置为 false 使此程序集中的类型
// 对 COM 组件不可见。如果需要从 COM 访问此程序集中的类型，
// 则将该类型上的 ComVisible 特性设置为 true。
[assembly: ComVisible(false)]

在程序集属性中勾选COM互操作注册

然后任何一个需要暴露给COM客户端的都需要有接口

[ComVisible(true)]  
[Guid("35A5CE1E-551C-41EC-81D4-005318550119")]  
public interface IMyClass  
{  
    void Initialize();  
    void Dispose();  
    int Add(int x, int y);
}  

编译时候因为勾选的为COM互操作注册，所以需要以管理员运行的才能注册成功

四、嵌入互操作类型

引用PIA（主互操作程序集，COM组件生成）时，可以设置是否嵌入互操作类型。嵌入互操作类型时（True）则PIA不随着程序一起部署，程序只是引用COM中的类型信息，这样的好处就是可以部署到不同COM版本的环境中。比如常用的Office开发Microsoft.Office.Interop.Excel，设置嵌入互操作类型，就可以不依赖office版本。改为互操作false后也就将PIA复制到本地

有时候会无法嵌入互操作类型请改为适当的接口，单纯一点就修改嵌入互操作设为false，OK编译通过。不太单纯的，可以修改创建对象的方式，像下面这样，直接实例化的普通类，无法嵌入互操作类型
Application excelApp = new ApplicationClass();
Application excelApp = new Application()
这样是可以的，Application虽然是一个接口，理论上应该不能实例化的，当它上面标记了
[CoClass（typeof （ApplicationClass））
告诉运行时CLR，当有人要创建类型为Application的实例时，它实际上应该继续创建ApplicationClass的实例。

用COM接口的可以嵌入，直接使用coclass的无法嵌入

五、平台调用DllImport

还有一些非托管库不包含COM对象，只包含倒出的函数，这时候需要使用平台调用服务(P-Invoke)，CLR会加载包含所需调用函数的dll，并编组参数。在C++的非托管库中使用dllexport暴露函数，在C#中使用dllimport导入。基本语法如下

[DLLImport(“DLL文件”)]
修饰符 extern 返回变量类型 方法名称 （参数列表）

dllimport在命名空间System.Runtime.InteropServices下，该特性用于对照非托管库中导出的函数

[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class DllImportAttribute: System.Attribute
{
   public DllImportAttribute(string dllName) {…}    //定位参数为dllName
   public CallingConvention CallingConvention;      //入口点调用约定
   public CharSet CharSet;                              //入口点采用的字符接
   public string EntryPoint;                //入口点名称
   public bool ExactSpelling;               //是否必须与指示的入口点拼写完全一致，默认false
   public bool PreserveSig;                 //方法的签名是被保留还是被转换
   public bool SetLastError;                //FindLastError方法的返回值保存在这里
   public string Value { get {…} }
}

需要注意的就是数据类型的映射，必须映射到.NET数据类型上。可以使用P/Invoke Interop Assistant工具，它支持托管代码和非托管代码之间的方法签名的转换，可以直接生成调用代码

一般会在一些特殊场合来调用win 32的api，比如像输入法程序设置永远不获取焦点，一些任务处理时不希望用户点击别的操作（当然窗体也不能崩了），这时候可以使用下面设置窗体控件不可用

[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

关于COM也只是知晓一二，平常主要写业务，COM用的不多，充其量就是调用。做底层嵌入式开发应该用的比较多，比如设备打印机驱动等。了解总没坏处，拜了个拜