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组件与.NET互操作

组件技术就是利用某种编程手段,将一些人们所关心的,但又不便于让最终用户去直接操作的细节进行了封装,同时对各种业务逻辑规则进行了实现,用于处理用户的内部操作细节,甚至于将安全机制和事物机制体现的淋漓尽止。而这个封装体就常常的被我们称作组件。

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组件有什么作用?

这个问题似乎有些笼统,试着想一想windwos何以实现如此强大的生产力?而在它的背后到底有什么在服务着?

一句话:组件就是windows的灵魂,脱离了组件,windows系统将不再如今天一样如日冲天,windows如此,Unix也同样是如此,作为一个操作系统,它所完成的功能无不体现着组件的服务,一个很轻松的Copy– Paster都要靠DDE来支持,而DDE就是一种组件服务对象,而具体到某一个细节,组件有其自身的规则实现,而规则的实现又体现了接口的实现,但是组件对象本身也是一个组件,它也有业务逻辑规则需要处理,它也要起到所集合的组件的协调。如此一来,可以能过某一个组件对象来协调的实现一些、一部分的业务逻辑规则!而对于应用者来说,这一切完全没有必要去得知,甚至是没有意义的。

为什么要应用组件技术?

使用组件技术的的目的是实现各种规则的实现,而且组件对象还将从更广阔的方面来考虑,它能将一个大型的分布式系统进行统一的规划、合理的处理冗余、安全、平衡负载……等单纯的编程手段不能实现的功能,这就是我们要应用组件的一个很重要的原因。再者,组件对象不是普通的可执行文件,更不是将各种规则定死在其内部,它可以很平滑的实现自身的升级、扩展。

组件(component)技术是各种软件重用方法中最重要的一种方法,也是分布式计算和Web服务的基础。网络应用中的软件组件,又被称为中间件(middleware)。

组件技术的应用现在已经十分广泛,从Windows编程中使用的各种控件和公用对话框,到ActiveX控件和DirectX的应用;从微软公司的COM,到Sun公司的JavaBean。其中最流行的组件技术的应用是——客户端的VBX(微软/VB)和服务器端的EJB(Sun/Java)。

在网络及其应用都很发达的今天,对组件服务的需求十分强烈,因此组件技术近年来得到了飞速的发展和广泛的应用。

概述

面向过程的编程重用函数、面向对象的编程重用类、范型编程重用的是算法的源代码,而组件编程则重用特定功能完整的程序模块。

每个组件会提供一些标准且简单的应用接口,允许使用者设置和调整参数和属性。用户可以将不同来源的多个组件有机地结合在一起,快速构成一个符合实际需要(而且价格相对低廉)的复杂(大型)应用程序。

组件区别于一般软件的主要特点,是其重用性(公用/通用)、可定制性(设置参数和属性)、自包容性(模块相对独立,功能相对完整)和互操作性(多个组件可协同工作)。可以简单方便地利用可视化工具来实现组件的集成,也是组件技术一个重要优点。

组件在某些方面类似于“可执行程序”,在另一些方面又类似于“库”。

组件标准

组件应用的基础是标准,没有统一的接口描述、没有规范的组件通信、没有标准的对象请求和远程调用,就没有组件应用的可能。目前的主要标准有CORBA(国际通用)、EJB(Sun的Java)、COM和CLR(Microsoft的Windows和.NET)。

这里主要说一下COM和CLR

COM / .CLR

COM(Component Object Model组件对象模型)是微软公司于1993年提出的一种组件技术,是软件对象组件之间相互通信的一种方式和规范,它是一种平台无关、语言中立、位置透明、支持网络的中间件技术。

COM是OLE(ObjectLinking and Embedding对象链接和嵌入)的发展(而OLE又是DLL [Dynamic LinkLibraries动态链接库]的发展),DCOM(Distributed COM分布式COM,1996年)和COM+(DCOM+管理,1999年)则是COM的发展。ActiveX控件是COM的具体应用(如VBX和DirectX都是基于ActiveX的)。ATL(Active Template Library活动模板库)是开发COM的主要工具,也可以用MFC来直接开发COM,但是非常复杂。

作为组件技术的进一步发展,微软公司又于2002年推出了.NET框架,其中的核心技术就是用来代替COM组件功能的CLR(Common Language Runtime公共语言运行库),可采用各种编程语言,利用托管代码来访问(例如C#、VB、MC++),使用的是.NET的框架类库FCL(FrameworkClass Library)。

各种组件技术介绍

1)DLL

DLL(Dynamic Link Libraries动态链接库)还不能算组件技术,但它是软件重用的鼻祖。

DLL采用动态链接,对公用的库函数,系统只有一个拷贝(位于系统目录的*.DLL文件),而且只有在应用程序真正调用时,才加载到内存。在内存中的库函数,也只有一个拷贝,可供所有运行的程序调用。当再也没有程序需要调用它时,系统会自动将其卸载,并释放其所占用的内存空间。由于应用程序是通过系统来调用动态链接库的,因此每个DLL都有一个类似于main的入口函数。在DLL中,供外部应用程序调用的库函数叫做导出函数,而只是被DLL内部调用的库函数则叫做内部函数。导出函数在客户端叫做导入函数。

2)OLE

OLE(Object Linking and Embedding对象链接和嵌入)是微软公司于1991年推出的一种简单的组件技术,它允许Windows中的程序相互之间进行合作——一个(客户)程序调用另一个(服务器)程序,以完成特定的功能。而且客户/主程序的界面不变,就似将服务器程序嵌入到客户程序中一样。

3)COM

OLE 1.0实际上只是一种复合文档,而OLE 2.0已经具有标准组件的特性了,显然它是受了CORBA的影响。所以从OLE 1.0到OLE 2.0,是微软公司在组件技术上的一次飞跃。这时,OLE的名称就有一些名不副实了,因此,在增加了一些功能和规范之后,微软公司于1993年在OLE 2.0的基础上又推出了COM,用来替代原有的OLE。这样一来,OLE就不再是一种独立的组件技术,而只是COM技术在链接和嵌入方面的一个具体应用。而1996年3月推出的ActiveX控件,也只是COM的一个具体应用,它是用来替代原有的VBX控件的。

COM(Component Object Model组件对象模型)的核心是一组组件对象间交互的规范,它定义了组件对象如何与其使用者通过二进制接口标准进行交互,COM的接口是组件的球类型纽带。

除了规范之外,COM还是一个称为COM库的实现,它包括若干API函数,用于COM程序的创建。

4)DCOM

DCOM(Distributed COM,分布式COM)是COM的网络化。COM具有进程透明性,组件对象和客户代码不必考虑调用传递的细节,只须按照普通函数方式进行调用即可。而DCOM将COM的进程透明性扩展为位置透明性,形成分布式的组件对象模型。

5)COM+

COM+是COM-based services and technologies(基于COM的服务与技术)的简称,+表示将COM组件技术和MTS(Microsoft Transaction Server微软事务服务器)应用程序主机技术结合在一起。它是一个面向应用的高级COM运行环境,它在COM基础上实现了许多面向企业应用的分布式应用程序所需要的服务。COM+是1999年随Windows 2000推出的。

6).NET / CLR

.NET的核心是CLR,它可以视为是COM技术的继承和发展,它解决了COM组件模型中存在的主要问题。

COM向CLR过渡

鉴于COM技术已经被使用多年,有许多现存的资源,程序员和用户也不可能一下子就全部完全转换到.NET环境。因此,微软公司也允许在CLR环境中继续使用COM/DCOM/ COM+和DNA,这可以通过.NET框架的System.EnterpriseServices命名空间来进行。

但是鉴于与COM相比,CLR组件所具有的无比优越性。COM技术必然会走向灭亡,而.NET的CLR终将取而代之。

.net互操作

相对于COM技术,.NET技术就是为基于组件的程序设计而生的,所以其编码效率和语言可读性要高出COM一个等级。但是由于1993年以后的十多年时间里,人们利用基于COM的组件程序设计技术开发了大量的高复杂度,高可用性的代码,并且他们运行良好,效率极高,如果用.NET技术重写这些代码简直就是得不偿失,加之在.NET的实现过程中并不是所有的Windows API都被重写,有些功能是.NET所不能完成的。面对这样的问题, .NET互操作技术应运而生,可见需求才是技术的原动力。

托管代码与非托管代码

托管代码 (managed code)同受管制的代码,由公共语言运行库环境(而不是直接由操作系统)执行的代码。托管代码应用程序可以获得公共语言运行库服务,例如自动垃圾回收、运行库类型检查和安全支持等。这些服务帮助提供独立于平台和语言的、统一的托管代码应用程序行为。托管代码是可以使用20多种支持Microsoft .NET Framework的高级语言编写的代码,它们包括:C#, J#, Microsoft Visual Basic .NET, Microsoft JScript .NET, 以及C++。所有的语言共享统一的类库集合,并能被编码成为中间语言(IL)。运行库编译器(runtime-aware compiler)在托管执行环境下编译中间语言(IL)使之成为本地可执行的代码,并使用数组边界和索引检查,异常处理,垃圾回收等手段确保类型的安全。优点:在托管执行环境中使用托管代码及其编译,可以避免许多典型的导致安全黑洞和不稳定程序的编程错误。同样,许多不可靠的设计也自动的被增强了安全性,例如 类型安全检查,内存管理和释放无效对象。程序员可以花更多的精力关注程序的应用逻辑设计并可以减少代码的编写量。这就意味着更短的开发时间和更健壮的程序。简单点说,托管代码是一microsoft的中间语言,他主要的作用是在.NET FRAMEWORK的CLR执行代码前去编译源代码,也就是说托管代码充当着翻译的作用,源代码在运行时分为两个阶段:1.源代码编译为托管代码;(所以源代码可以有很多种,如VB,C#,J#)2.托管代码编译为microsoft系统的.net平台专用文件(如类库、可执行文件等)。非托管代码(unmanaged code)非托管代码必须提供自己的垃圾回收、类型检查、安全支持等服务,它与托管代码不同,后者从公共语言运行库中获得这些服务,而非托管代码是在运行库之外运行的代码。例如COM 组件、ActiveX 接口和 Win32 API 函数都是非托管代码的示例。非托管代码调用的是Windows系统库和MFC库。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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