9.3 COM und DCOM (Microsoft ) COM – Component Object Model

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1 9.3 COM und DCOM (Microsoft 1990-99) COM – Component Object Model
Binärcode-Konvention für „Schnittstellen“ von „Klassen“ (= Binärcode in DLL- oder EXE-Dateien), ansprechbar über lokale „Fernaufrufe“ (in getrennten Prozessen oder in gleichem Prozess)  gute Interoperabilität zwischen Programmiersprachen DCOM – Distributed COM Architektur: Client/Server mit Fernaufrufen/erzeugung IDL: MIDL, Erweiterung der DCE IDL Dienste: Microsoft-spezifisch Anwendungen: Dienste vs9.3

2 9.3.1 Schnittstellen und Objekte
Schnittstelle (interface) =  (Schnittstellenbeschreibung) Menge von Operations-Signaturen, beschrieben mit MIDL für Dokumentation (und Stub-Erzeugung)  (Schnittstellenimplementierung) Vektor von Adressen von Prozeduren („vtable“, binär, sprachunabhängig!) Objekt (object) = Menge von Schnittstellen gemäß  „Ein Objekt implementiert mehrere Schnittstellen“ vs9.3

3 Jede Schnittstelle trägt einen eindeutigen Bezeichner
(interface identifier, IID, 128 bits) . Jede Schnittstelle ist Erweiterung der Schnittstelle IUnknown . Jedes Objekt implementiert die Schnittstelle IUnknown : interface IUnknown // MIDL-Text { HRESULT QueryInterface([in] REFIID iid, [out]void** ppvObject); // Adresse der Schnittstelle iid beschaffen ULONG AddRef(void); // Verweiszähler erhöhen ULONG Release(void); // Verweiszähler verringern } vs9.3

4 Beispiel einer Schnittstellenbeschreibung mit Angabe eines IID:
[ object, uuid( C C ) ] // IID – Interface ID interface Ipersist : IUnknown { typedef [unique] IPersist *LPPERSIST; HRESULT GetClassID([out] CLSID *pClassID); } vs9.3

5 Typische bildliche Darstellungen:
Schnittstelle Ipersist Objekt mit diversen Schnittstellen QueryInterface AddRef Release GetClassID „vtable“ IUnknown IPersist . vs9.3

6 9.3.2 COM - Component Object Model
 Component Development Klasse (class) =  Binärcode für Objekterzeugung und -operationen, identifiziert durch eindeutigen class identifier, CLSID  Zuordnung zwischen CLSID und Code-Datei(en) - DLL oder EXE - ist im Windows Registry vermerkt.  Eine Datei kann Code für mehrere Klassen enthalten. Class Object / Class Factory = Fabrikobjekt, das erzeugt werden muß, bevor mit seiner Hilfe Objekte der zugehörigen Klasse erzeugt werden können vs9.3

7 Standard-Schnittstelle einer Class Factory:
interface IClassFactory : IUnknown { HRESULT CreateInstance([in] IUnknown *pUnkOuter, // falls Aggregation [in] REFIID iid, // Schnittstellentyp [out]void** ppvObject); // erzeugtes Objekt, nicht initialisiert HRESULT LockServer([in] boolean lock); // Erhöhung/Verringerung des Sperrzählers } Implementierung einer Klasse muß auch eine Class Factory mit dieser Schnittstelle bereitstellen. vs9.3

8 Erzeugung eines privaten Objekts (!) über Class Factory:
CoGetClassObject (clsid, context, NULL, IID_IClassFactory, (LPLPVOID)&factory); factory->CreateInstance(outer, iid, (LPLPVOID)&object); object->init(...); Ort der Fabrik und Objekterzeugung wird durch Bits in context bestimmt: internal: DLL im gleichen Prozess/Adressraum local: EXE in anderem Prozess/Adressraum, aber auf gleicher Station remote: DLL oder EXE auf anderer Station . . . vs9.3

9 Fabrikobjekt erlaubt beliebig viele Objekterzeugungen,
auch mit verschiedenen Schnittstellen (soweit unterstützt). Falls nur ein Objekt benötigt wird: CoCreateInstance(clsid, outer, context, IID_IClassFactory, (LPLPVOID)&object); beinhaltet CoGetClassObject(...); factory->CreateInstance(...); factory->Release(); vs9.3

10 Realisierung von CoGetClassObject ist abhängig von context :
COM sucht im Registry nach clsid und zugehörigen Einträgen für DLL- und EXE-Dateien:  wenn internal und DLL vorhanden, DLL laden, benutzerdefinierte Prozedur aufrufen, die Fabrik liefert: DllGetClassObject(...);  sonst: wenn local und EXE vorhanden, Server-Prozess starten; dieser erzeugt Fabrik und registriert sie mit CoRegisterClassObject(...); COM wartet die Registrierung ab und lädt dann beim Klienten die Proxy DLL für die Fabrik.  sonst: wenn remote – siehe 9.3.3 vs9.3

11 = COM + echte Fernaufrufe + Sicherheit + Threading ( NT Servers)
DCOM - Distributed COM = COM + echte Fernaufrufe + Sicherheit + Threading ( NT Servers) MIDL Compiler = Vertreter-Erzeuger, erzeugt C/C++ Code für Vertreter („proxies“) und Treiber („stubs“) Fernaufrufe: - benutzen DCE RPC, - at-most-once-Fehlersemantik, - Orphan Detection Fernerzeugung einer Objektfabrik ist möglich, wenn im lokalen Registry unter der clsid ein entsprechender Eintrag steht, mit Daten RemoteServerName = Stationsname oder –adresse ActivateAtStorage = "Y" oder "N" (für Aktivierung persistenter Obj.)  Codes von Klassen und Klienten sind ortstransparent! vs9.3

12 Benennung einer Station im Klienten-Programm:
Wähle als 3. Argument von CoGetClassObject(clsid, context, server,..) einen Verweis auf Verbund vom Typ COSERVERINFO (reserviert, Stationsname oder –adresse, Autorisierung, reserviert) ! Code kann auch DLL statt EXE sein - dann wird spezielles Standard-EXE („surrogate“) geladen, welches DLL lädt. vs9.3

13 Objektifizieren von Daten:
CoGetInstanceFromFile(server, // or NULL (local) clsid, pUnkOuter, context, fileMode, fileName, lengthOf, &resultsArray); // contains interfaces CoGetInstanceFromIStorage(...); vs9.3

14 9.3.4 Monikers und Running Object Table
Moniker („Spitzname“) = Verweisobjekt, z.B. File Moniker:  Objekt mit Bezug auf Datei = persistentes Objekt,  implementiert IMoniker mit Operation BindToObject, die das persistente Objekt aktiviert – falls nicht bereits aktiv. Erzeugung: CreateFileMoniker(LPSTR pathname, LPMONIKER *pmk) Benutzung: BindToObject(.,., REFIID iid, void **ppvObject) beschafft CLSID aus Dateityp (Registry!), macht damit CoCreateInstance (falls nicht aktiv!), lädt die Daten aus der Datei und beschafft ppvObject mittels QueryInterface vs9.3

15 werden in der Running Object Table (ROT) registriert,
Aktive Objekte werden in der Running Object Table (ROT) registriert, werden ggfls. von mehreren Prozessen gemeinsam benutzt. Schnittstelle für ROT wird erhalten mit GetRunningObjectTable und hat Operationen Register - macht Eintrag (Moniker, Objekt), liefert Kennung GetObject - liefert Objekt für Moniker Revoke - entfernt Eintrag mit Kennung ... vs9.3

16 MIDL beschreibt Schnittstelle IAccount für Beispiel Konto-Objekte
Visual J++ mit DCOM leistet gute Abstraktion von DCOM‘s technischen Details – besser als RMI MIDL beschreibt Schnittstelle IAccount für Beispiel Konto-Objekte MIDL-Java-Übersetzer erzeugt Package account mit Schnittstelle account.IAccount und Proxy account.Account implements IAccount Server: import com.ms.com.*; import account.*; class Account implements IAccount { public int deposit(int a) throws ComException { .....} ..... } ! Original und Proxy tragen gleichen Namen – können nicht im gleichen Prozess verwendet werden vs9.3

17 Werkzeug javareg übernimmt Generierung und Registrierung
der zugehörigen COM-Komponente Klient: import com.ms.com.*; import account.*; ... IAccount acc = (IAccount)new Account(no,bal); acc.deposit(amount); // may throw ComException new veranlasst: Erzeugung eines Vertreterobjekts, dabei Auffinden der Komponente (Registry!) und dort Erzeugung des Originalobjekts vs9.3

18 Sprachunabhängiges Verbergen der meisten COM/DCOM-Details:
 Class Factory  Reference Counting  Query Interface  IDL !  durch Werkzeuge zur automatischen Generierung von Fabriken, sowie erweiterte Laufzeitunterstützung. vs9.3