Component Object Model | это... Что такое Component Object Model? (original) (raw)
COM (англ. Component Object Model — объектная модель компонентов; произносится как [_ком_]) — это технологический стандарт от компании Microsoft, предназначенный для создания программного обеспечения на основе взаимодействующих компонентов, каждый из которых может использоваться во многих программах одновременно. Стандарт воплощает в себе идеи полиморфизма и инкапсуляции объектно-ориентированного программирования. Стандарт COM мог бы быть универсальным и платформо-независимым, но закрепился в основном на операционных системах семейства Microsoft Windows. В современных версиях Windows COM используется очень широко. На основе COM были реализованы технологии: Microsoft OLE Automation, ActiveX, DCOM, COM+, DirectX, а также XPCOM.
Содержание
- 1 История COM
- 2 Принципы работы COM
- 3 Технологии, основанные на стандарте COM
- 4 Критика
- 5 Ссылки
- 6 Литература
История COM
Стандарт COM был разработан в 1993 году корпорацией Microsoft как основа для развития технологии OLE. Технология OLE 1.0 уже позволяла создавать т. н. «составные документы» (англ. compound documents): например, в пакете Microsoft Office эта технология позволяла включать диаграммы Microsoft Excel в документы Microsoft Word.
Путаница в названиях
В 1996 году Microsoft попыталась переименовать технологию OLE в ActiveX, но это удалось лишь частично. Например, технология OLE позволяла создавать так называемые элементы управления OLE (англ. OLE Controls, или OCX) — повторно используемые элементы пользовательского интерфейса, которые были построены на стандарте COM. Эти элементы управления OLE были переименованы в элементы управления ActiveX (англ. ActiveX controls), хотя расширение файлов «.ocx» за ними осталось. Затем Microsoft стала активно продвигать ActiveX в Интернет, включив поддержку элементов ActiveX в свой браузер Internet Explorer. В результате название OLE осталось только за технологией составных документов и локальных внедряемых объектов. А сетевые OLE-объекты стали называть по-новому — ActiveX.
Некоторая путаница между понятиями OLE и ActiveX сохраняется и до сих пор, но речь идёт об одних и тех же COM-технологиях. Причём, иногда даже путают понятия OLE и COM. Так, внедряемые OLE-объекты иногда называют COM-объектами, а OLE-контейнеры COM-контейнерами, и т. п.
Принципы работы COM
Основным понятием, которым оперирует стандарт COM, является COM-компонент. Программы, построенные на стандарте COM, фактически не являются автономными программами, а представляют собой набор взаимодействующих между собой COM-компонентов. Каждый компонент имеет уникальный идентификатор (GUID) и может одновременно использоваться многими программами. Компонент взаимодействует с другими программами через COM-интерфейсы — наборы абстрактных функций и свойств. Каждый COM-компонент должен, как минимум, поддерживать стандартный интерфейс «IUnknown», который предоставляет базовые средства для работы с компонентом. Интерфейс «IUnknown» включает в себя три метода: QueryInterface, AddRef, Release.
Windows API предоставляет базовые функции, позволяющие использовать COM-компоненты. Библиотеки MFC и, особенно, ATL/WTL предоставляют более гибкие и удобные средства для работы с COM. Библиотека ATL от Microsoft до сих пор остаётся самым популярным средством создания COM-компонентов. Но зачастую COM-разработка остаётся ещё довольно сложным делом, программистам приходится вручную выполнять многие рутинные задачи, связанные с COM (особенно это заметно в случае разработки на C++). Впоследствии (в технологиях COM+ и особенно .NET) Microsoft попыталась упростить задачу разработки COM-компонентов.
Технологии, основанные на стандарте COM
DCOM
Основная статья: DCOM
Выпущенная в 1996 году технология DCOM (англ. Distributed COM — распределённая COM) основана на технологии DCE/RPC (разновидности RPC). DCOM позволяет COM-компонентам взаимодействовать друг с другом по сети. Главным конкурентом DCOM является другая известная распределённая технология — CORBA.
Как DCOM, так и CORBA решают задачу вызова метода объекта, расположенного на другой машине, а также передачу ссылки на объект с одной машины на другую.
Сетевой уровень DCOM называется ORPC (Object RPC) и является объектно-ориентированным расширением DCE RPC.
Технология DCOM обеспечивает базовые установки безопасности, позволяя задавать, кто и из каких машин может создавать экземпляры объекта и вызывать его методы.
COM+
Microsoft Transaction Server был включен в Option Pack для Windows NT4 еще в 1997 году.
В составе Windows 2000 была выпущена технология COM+, которая являлась новой версией Microsoft Transaction Server.
Технология расширяла возможности разработчиков COM-компонентов, предоставляя им некоторые готовые услуги, например:
- автоматический пул потоков, создаваемый стандартным процессом-загрузчиком mtx.exe
- доступ к контексту, в котором выполняется компонент (например, компоненты, используемые в ASP, могут с этой возможностью получить доступ к внутренним объектам той страницы, на которой они выполняются).
- интеграция с транзакциями монитора MS DTC (контекст COM+ может автоматически содержать в себе транзакцию MS DTC)
MTS/COM+ использовался внутри ряда версий веб-сервера MS IIS для загрузки и исполнения веб-приложений, как бинарных по технологии ISAPI, так и скриптовых по технологии ASP (сама asp.dll есть ISAPI-приложение).
COM+ объединяет компоненты в так называемые приложения COM+, что упрощает администрирование и обслуживание компонентов. Безопасность и производительность — основные направления усовершенствований COM+. Некоторые идеи, заложенные в основу COM+, были также реализованы в Microsoft .NET.
.NET и будущее COM
В 2002 году была официально выпущена платформа Microsoft .NET, которая на сегодняшний день объявлена Microsoft рекомендуемой основой для создания приложений и компонентов под Windows. По этой причине в .NET включены и средства, позволяющие обращаться к компонентам COM из приложений .NET, и наоборот. По словам представителей Майкрософт, COM (точнее, COM+) и .NET являются отлично взаимодополняющими технологиями.
DCOM через интернет и решение проблемы XP SP2
В 2009 году DComLab опубликовал коммерческий продукт ComBridge. При использовании ComBridge для работы по DCOM через интернет не требуется CIS, не используется 135 порт, в локальной сети не требуются настройки dcomcnfg. ComBridge встраивается в транспортный уровень DCOM, полностью выделяя весь трафик созданного объекта и всех полученных из него объектов в отдельный поток.
OPC
OPC (OLE for Process Control) — семейство программных технологий, предоставляющих единый интерфейс для управления объектами автоматизации и технологическими процессами. Многие из OPC протоколов базируются на Windows-технологиях: OLE, ActiveX, COM/DCOM. Такие OPC протоколы, как OPC XML DA и OPC UA являются платформо-независимыми.
OLE
OLE (англ. Object Linking and Embedding, произносится как oh-lay [олэй] — Связывание и встраивание объекта) — технология связывания и внедрения объектов в другие документы и объекты, разработанные корпорацией Майкрософт.
OLE позволяет передавать часть работы от одной программы редактирования к другой и возвращать результаты назад. Например, установленная на персональном компьютере издательская система может послать некий текст на обработку в текстовый редактор, либо некоторое изображение в редактор изображений с помощью OLE-технологии.
Критика
Технология часто критикуется за неоправданную сложность, конкретно:
- необходимость использования двух языков программирования (.idl для описания интерфейсов и, обычно, C++ для написания реализаций). Необходимость возникает только при создании собственных интерфейсов, и не возникает в случае, если разработчик ограничил себя использованием готовых интерфейсов.
- необходимость "прокладочного" кода (в его роли обычно выступает ATL) для того, чтобы создать COM-объект на базе Си++ класса. Хотя этот код и тривиален в использовании для опытного человека, он не очень прост для начинающих. Как и в предыдущем пункте, эта проблема возникает только при написании собственных классов и не возникает при одном лишь использовании стандартных чужих классов (для которых MS разработал библиотеку смарт-пойнтеров - comdef.h, _com_ptr_t, эта библиотека делает использование COM-объектов тривиальным).
- необходимость регистрации компонент в реестре операционной системы, причем при этом в качестве идентификатора класса используется нечитаемый человеком GUID (хотя его и возможно дополнить читаемым именем).
- инфраструктура remoting (удаленного вызова методов) использует бинарный формат запросов и ответов, являясь расширением DCE RPC. Это приводит к возникновению огромной "поверхности уязвимости" с точки зрения безопасности, и не раз приводило к крупным эпидемиям вредоносного ПО (MSBlaster).
- инфраструктура remoting использует по умолчанию (вслед за DCE RPC) динамически назначаемые номера TCP и UDP портов, что делает ее крайне сложной в настройке при наличии межсетевых экранов.
- обработка ошибок. В COM принято использовать 32битные коды ошибки HRESULT, которые имеют значения вроде 0x80070123, и совершенно не читаемы человеком (хотя в последнее время все они тривиально ищутся поисковыми машинами Интернета).
Кроме того, runtime type information в COM, известная под названием type libraries, поддерживается только для т.н. Automation-compatible интерфейсов, имеющих огромные ограничения на типы параметров (массивы - только SAFEARRAY, строки - только BSTR, никаких произвольных структур, только числа, дата/время, массивы, строки и ссылки на другие Automation-compatible объекты).
Заметно, однако, что многие из этих недостатков являются платой за достоинство COM - независимость от языка программирования и исполняющей среды, и не существуют в «истинно объектных» языках, таких, как C# или же (прекращенная) реализация Java компании Microsoft. Эти языки предоставляют и полную runtime type information, и отсутствие необходимости регистрации, и возможность написания как интерфейсов, так и классов стандартным для языка образом, без «прокладок» вроде ATL. Так, в MS J++ любой класс Java тривиально публиковался внешнему миру как класс COM, достаточно было лишь регистрации. То же существует и в C#.
С противоположной стороны, «истинно объектные» языки либо вообще не способны стыковаться с компонентами из других объектных языков и требуют написания всей системы (и нижележащих подсистем и фреймворков) «сверху донизу» на одном языке в одной исполняющей среде (Java, Objective C), либо же налагают такое же требование хотя и не на язык, но на исполняющую среду (.NET, языки C#, C++ managed и VB.NET).
Более новые аналогичные технологии (например, в мире .NET) пытаются решить эти проблемы. Там обычно стек remoting полиморфен и кастомизируем, что дает возможность самостоятельно выбирать формат вопросов/ответов и транспортный протокол (по умолчанию используется уже не DCE RPC, а SOAP, в качестве формата данных - XML, а в качестве транспорта - HTTP, который не полагается на динамические номера портов).
Использование механизма позднего связывания может существенно снизить производительность по сравнению, например, с вызовом экспортируемой функции из динамической библиотеки. Однако этот механизм применяется только в скриптовых языках, и только в том случае, если язык не поддерживает объявление ссылок на объекты как ссылок на COM-интерфейсы из type libraries (в виде Dim obj As Excel.Workbook), а поддерживает только абстрактные COM-объекты (в виде Dim obj As Object). Кроме того, такой же подход применяется в Objective C и Cocoa.
Ссылки
- Страница COM на официальном веб-сайте корпорации Майкрософт (англ.)
- Раздел разработки Win32 и COM в библиотеке MSDN (англ.)
- Раздел COM в библиотеке MSDN (англ.)
- Раздел COM+ в библиотеке MSDN (англ.)
- Раздел DCOM в библиотеке MSDN (англ.)
- раздел COM/DCOM/COM+ на сайте RSDN (рус.)
- Концепция COM (англ.)
- Использование COM объектов без регистрации в реестре (рус.)
- Программирование COM-интерфейсов (англ.)
- Подборка статей о COM (рус.)
- ComBridge от DComLab (англ.)
Литература
- Роберт Дж. Оберг Технология COM+. Основы и программирование = Understanding and Programming COM+: A Practical Guide to Windows 2000 First Edition. — М.: «Вильямс», 2000. — С. 480. — ISBN 0-13-023114-2
 Программные интерфейсы и фреймворки Microsoft Windows |
|
|---|---|
| Графика | Проводник Windows • DirectX • Direct3D • GDI • Windows Presentation Foundation • Windows Color System • Windows Image Acquisition • Windows Imaging Component |
| Звук | DirectSound • DirectMusic • XACT • Speech API • MME |
| Мультимедиа | DirectShow • Windows Media • Media Foundation |
| Веб | MSHTML • MSXML • Платформа RSS для Windows • JScript • ActiveX • XMLHttpRequest • Гаджеты |
| Доступ к данным | Компоненты Microsoft Data Access • Extensible Storage Engine • ADO.NET • Sync Framework • Jet-механизм |
| Сети | Winsock (LSP) • Filtering Platform • NDIS • Windows Rally • Сервис фоновой интеллектуальой передачи данных • P2P API |
| Коммуникации | TAPI |
| Администрирование | Консоль Win32 • Windows Script Host • Инструментарий управления Windows • PowerShell • Планировщик задач • Offline Files • Теневое копирование • Windows Installer • Диспетчер ошибок Windows • Журнал событий Windows |
| Модель компонентов | COM • COM+ • DCOM • .NET Framework |
| Библиотеки | Microsoft Foundation Classes (MFC) • Active Template Library (ATL) • Windows Template Library (WTL) • Base Class Library (BCL) |
| Разработка драйверов | Windows Driver Model • Windows Driver Foundation (KMDF • UMDF) |
| Безопасность | CryptoAPI (CAPICOM) • Windows CardSpace • Data protection API • Security Support Provider Interface |
| .NET | .NET Framework • ASP.NET • ADO.NET • .NET Remoting • Windows Presentation Foundation • Windows Workflow Foundation • Windows Communication Foundation • Windows CardSpace • XNA Framework • Silverlight • Библиотека параллельного программирования |
| Межпроцессноевзаимодействие | Dynamic Data Exchange (DDE) • MSRPC • Именованные каналы |
| Текст иподдержка языков | Framework Текстовых сервисов • Объектная модель текстов • Редактор метода ввода • Языковые пакеты • Многоязычный интерфейс |
| Игры | XNA Framework • DirectX |
| Компоненты Microsoft Windows |
|
|---|---|
| Основные | Aero • ClearType • Диспетчер рабочего стола • DirectX • Панель задач (Пуск • Область уведомлений) • Проводник (Пространство имён • Специальные папки • Ассоциации файлов) • Windows Search (Smart folders • iFilters) • GDI • WIM • SMB • .NET Framework • XPS • Active Scripting (WSH • VBScript • JScript) • COM (OLE • DCOM • ActiveX • Структурированное хранилище • Сервер транзакций) • Теневая копия • WDDM • UAA • Консоль Win32 |
| Службыуправления | Архивация и восстановление • COMMAND.COM • cmd.exe • Средство переноса данных • Просмотр событий • Установщик • netsh.exe • PowerShell • Отчёты о проблемах • rundll32.exe • Программа подготовки системы (Sysprep) • Настройка системы (MSConfig) • Проверка системных файлов • Индекс производительности • Центр обновления • Восстановление системы • Дефрагментация диска • Диспетчер задач • Диспетчер устройств • Консоль управления • Очистка диска • Панель управления (элементы) |
| Приложения | Контакты • DVD Maker • Факсы и сканирование • Internet Explorer • Журнал • Экранная лупа • Media Center • Проигрыватель Windows Media • Программа совместной работы • Центр устройств Windows Mobile • Центр мобильности • Экранный диктор • Paint • Редактор личных символов • Удалённый помощник • Распознавание речи • WordPad • Блокнот • Боковая панель • Звукозапись • Календарь • Калькулятор • Ножницы • Почта • Таблица символов • Исторические: Movie Maker • NetMeeting • Outlook Express • Диспетчер программ • Диспетчер файлов • Фотоальбом |
| Игры | Chess Titans • Mahjong Titans • Purble Place • Пасьянсы (Косынка • Паук • Солитер) • Сапёр • Пинбол • Червы |
| Ядро ОС | Ntoskrnl.exe • Слой аппаратных абстракций (hal.dll) • Бездействие системы • svchost.exe • Реестр • Службы • Диспетчер управления сервисами • DLL (формат модулей) • PE • NTLDR • Диспетчер загрузки • Программа входа в систему (winlogon.exe) • Консоль восстановления • Windows RE • Windows PE • Защита ядра от изменений |
| Службы | Autorun.inf • Фоновая интеллектуальная служба передачи • Файловая система стандартного журналирования • Отчёты об ошибках • Планировщик классов мультимедиа • Теневая копия • Планировщик задач • Беспроводная настройка |
| Файловые системы | ReFS • NTFS (Жёсткая ссылка • Точка соединения • Точка монтирования • Точка повторной обработки • Символьная ссылка • TxF • EFS) • WinFS • FAT • exFAT • CDFS • UDF • DFS • IFS |
| Сервер | Active Directory • Службы развёртывания • Служба репликации файлов • DNS • Домены • Перенаправление папок • Hyper-V • IIS • Media Services • MSMQ • Защита доступа к сети (NAP) • Службы печати для UNIX • Удалённое разностное сжатие • Службы удаленной установки • Служба управления правами • Перемещаемые профили пользователей • SharePoint • Диспетчер системных ресурсов • Удаленный рабочий стол • WSUS • Групповая политика • Координатор распределённых транзакций |
| Архитектура | NT • Диспетчер объектов • Пакеты запроса ввода/вывода • Диспетчер транзакций ядра • Диспетчер логических дисков • Диспетчер учетных записей безопасности • Защита ресурсов • lsass.exe • csrss.exe • smss.exe • spoolsv.exe • Запуск |
| Безопасность | BitLocker • Защитник • Предотвращение выполнения данных • Обязательный контроль целостности • Защищенный канал данных • UAC • UIPI • Брандмауэр • Центр обеспечения безопасности • Защита файлов |
| Совместимость | Подсистема UNIX (Interix) • Виртуальная машина DOS • Windows on Windows • WOW64 |