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潘爱民 http://www.icst.pku.edu.cn/CompCourse/
自动化(Automation) 潘爱民
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内容 自动化基础 自动化对象实现 自动化对象应用 自动化编程
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自动化产生与发展 弱类型的高级语言(比如Visual Basic)如何使用COM？ VBA(或VBScript) 自动化与COM的关系
自动化的广泛应用
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几个概念 自动化对象 实现了IDispatch接口的COM对象 属性和方法 ODL(对象描述语言) 类型库 自动化兼容的数据类型
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属性(property)和方法(method)
自动化对象的两个基本特性，都具有符号化的名字，用DISPID来标识 属性是指自动化对象的数据特征 属性可以由索引，索引可以是整数，也可以是其他类型 方法是指自动化对象所提供的功能服务 方法比属性要灵活得多，可以包含参数
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类型库(typelib) 类型信息是客户程序与组件对象之间通讯的基础 IDL和ODL library关键字描述库信息
接口类型信息使用interface或dispinterface关键字描述 对象类型信息使用coclass关键字描述 library关键字描述库信息 一个组件程序中的所有对象放在一个ODL文件中，并用library关键字描述库信息 工具MIDL：从ODL(IDL)编译成TLB文件
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ODL描述举例 未完
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ODL描述举例(续)
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另一个ODL接口例子
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IDispatch接口
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分发ID(DISPID) 整数，0和负数有特殊含义 自动化接口通过分发ID管理方法和属性
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客户与自动化对象交互示意图
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IDispatch::Invoke 参数dispIdMember 指定DISPID 参数lcid 指定本地化标识
参数wFlags 指示调用类型 DISPATCH_METHOD、DISPATCH_PROPERTYGET、 DISPATCH_PROPERTYPUT 、 DISPATCH_PROPERTYPUTREF 参数pDispParams 包括调用的参数数组、参数的DISPID数组、数组中参数个数等信息 参数pVarResult 保存返回值信息 参数pExcepInfo 保存异常信息 参数puArgErr 错误参数的索引值
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自动化兼容的数据类型(一)
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自动化兼容的数据类型(二)
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自动化兼容的数据类型(三) 布尔型VARIANT_BOOL 货币类型CY 日期类型DATE
typedef short VARIANT_BOOL; /* 0 == FALSE, -1 == TRUE */ 货币类型CY typedef struct tagCY { unsigned long Lo; long Hi; } CY; 日期类型DATE 浮点数，整数部分表示自1899年12月30日以来的天数，小数部分为时间值
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Basic字符串类型BSTR OLE提供了一组API函数处理BSTR：
SysAllocString、SysAllocStringLen、SysFreeString、SysReAllocString、SysReAllocStringLen以及SysStringLen等
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SAFEARRAY类型 OLE也提供了一套API函数用来处理SAFEARRAY结构
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自动化数据类型的转换 Invoke函数的数据类型转换能力为弱数据类型开发环境提供了极大的便利
OLE提供了两个类型转换函数：VariantChangeType和VariantChangeTypeEx OLE也提供了一组专门的类型转换函数Var<type>From<type>，比如VarR4FromI2、VarUI2FromDisp等
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属性和方法调用的参数传递 Invoke函数的参数pDispParams typedef struct tagDISPPARAMS {
VARIANTARG *rgvarg; // 参数数组 DISPID *rgdispidNamedArgs; // 参数的分发ID数组 UINT cArgs; // 数组中参数个数 UINT cNamedArgs; // 命名参数个数 } DISPPARAMS;
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参数顺序 在rgvarg数组中，参数的顺序与客户程序中调用的参数左右顺序刚好相反
比如： Object.Method(arg1, arg2, arg3) 对应Invoke函数的pDispParams参数的DISPPARAMS结构中，cArgs为3，表明方法调用有3个参数，rgarg数组的成员分别为：arg3对应rgvarg[0]、arg2对应rgvarg[1]、arg1对应rgvarg[2]。
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可选参数 ODL文件中，可以把方法的参数标记为可选的(optional) 可选参数也会出现在DISPPARAMS结构中
如果vt域为VT_ERROR并且scode域为DISP_E_PARAMNOTFOUND，则此参数为可选参数
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命名参数(named argument) DISPPARAMS结构的cNamedArgs成员指定了在rgarg数组中命名参数的个数
命名参数可以不受次序约束 比如：
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IDispatchEx接口 派生于IDispatch
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IDispatchEx接口使用例子 cmd1.CommandText = "AuthorsByYearBorn"
cmd1.CommandType = adCmdStoredProc cmd1.Name = "AuthorsSP" cmd1.ActiveConnection = Cn Private Sub RunSPButton_Click() Cn.authorsSP 1947, 1948, rs End Sub
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自动化对象实现：GetTypeInfoCount
类型库支持 首先把本接口所在的idl文件编译成tlb文件，以便利用COM提供的类型库功能实现本接口的类型支持 STDMETHODIMP CImpIDispatch::GetTypeInfoCount(UINT *pctInfo) { *pctInfo=1; //Because we have implemented GetTypeInfo member. return NOERROR; }
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自动化对象实现：GetTypeInfo
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GetIDsOfNames实现 HRESULT GetIDsOfNames(REFIID riid, LPOLESTR *rgszNames, UINT cNames, LCID lcid, DISPID *rgDispId) 第一种方法，由于自动化对象知道自己所有的方法和属性以及它们的分发ID，所以它可以利用这些知识提供GetIDsOfNames服务 第二种方法，利用自动化接口的类型信息对象实现GetIDsOfNames函数。 调用ITypeInfo::GetIDsOfNames函数 HRESULT GetIDsOfNames(LPOLESTR *rgszNames, UINT cNames, MEMBERID *pMemId); 或者OLE的封装函数DispGetIDsOfNames
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ITypeLib和ITypeInfo接口
COM实现的typelib对象 LoadRegTypeLib，通过注册表 LoadTypeLib 通过ITypeLib接口操纵typelib对象 第三方语言通过typelib支持COM typeinfo对象 类型库中的类型对象，例如接口、结构、对象 通过ITypeInfo接口操纵typeinfo对象
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Invoke函数实现 第一种方法适合于比较简单的情形，Invoke函数负责所有的成员处理，包括参数提取、转换等等，然后根据成员分发ID的不同，执行不同的分支 第二种方法也要用到类型库信息对象ITypeInfo接口指针。
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类型库与自动化对象之间的关系
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MIDL生成的头文件中接口定义
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Invoke函数实现举例
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Invoke函数调用过程中的异常处理(一)
异常信息由EXCEPINFO结构定义
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Invoke函数调用过程中的异常处理(二)
异常信息 Invoke函数直接填充 或者通过回调函数由客户控制填充信息 如果用类型库实现Invoke函数，那么有两种支持异常的办法： 通过中间变量传递异常信息 使用OLE提供的错误对象
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多语种——本地化 LCID(LocaleID或者locale identifier)函数参数。LCID被定义为一个32位的整数。
参看Winnt.h
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用聚合方式实现自动化对象 CreateStdDispatch函数创建内部聚合对象 需要类型库 不支持多语种
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自动化对象应用 双接口(dual interface) 迟绑定和早绑定 自动化集合对象 以IDispatch作为出接口 * 自动化控制器
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dual interface 一个接口，既有IDispatch接口的灵活性，又有vtable接口的效率 从IDispatch接口派生
使用自动化兼容的数据类型 通过vtable可以访问属性和方法
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双接口结构图
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双接口定义
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迟绑定和早绑定 早绑定(early binding) 迟绑定(late binding) compile time，利用typelib
vtable binding，dispid binding 一般用于编译环境，例如VB、VC等，以及VBA，效率高 迟绑定(late binding) runtime dispid binding 可以用于脚本环境，例如ASP等，灵活性
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早绑定 例如，在VB中，开发时刻检查类型信息
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自动化集合对象 集合对象也是自动化对象，但要求： 索引值可以是整数，也可以是其他类型
1 作为一组同类对象(或数值)的容器对象，它必须提供枚举这些成员的方法 2 它必须支持Add、Remove和Item方法以及Count属性 索引值可以是整数，也可以是其他类型 利用标准属性或方法_NewEnum提供“for…each”语法结构的枚举特性 集合对象的命名
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对象层次模型示意图
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对象层次模型 object hierarchy或object model Application对象，全局对象，可创建
大多数对象都是不可创建的 层次之间的关联 集合与元素的关系，通过枚举器访问 属性关系，下级对象是上级对象的一个属性
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自动化控制器(automation controller)
自动化控制器也是一个COM客户，功能强大的自动化控制器往往考虑以下特性： 对象创建机制。 对象析构机制。 如何连接到一个已经在运行的自动化对象。 如何访问自动化对象的属性。 如何调用自动化对象的方法。 提供事件处理机制。 从一个接口转移到另一个接口上。 向用户提供UI形式的对象类型信息。 VB、VBScript等
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脚本技术： 应用系统、脚本引擎和脚本文件三者关系
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脚本技术
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自动化对象的marshaling Universal marshaler 注册：
CLSID：{ C } 只要接口中的数据类型是自动化兼容的，就可以使用。接口可以不是自动化接口 在描述接口时，加上属性oleautomation或者dual 注册： [HKCR\Interface\<interface-iid>] @="IMyInterface" [HKCR\Interface\ <interface-iid>\ProxyStubClsid32] @="{ C }" [HKCR\Interface\ <interface-iid>\ProxyStubClsid] @="{ C }“ [HKCR\Interface\ <interface-iid>\TypeLib] @=" <typelib-id>“ Version="1.0"
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Universal marshaler示意图
客户调用 接口代理 接口存根 目标对象 类型库 类型库
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在Visual Basic中使用自动化对象(一)
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在Visual Basic中使用自动化对象(二)
Dim PointObject As New PointComp.PointObj PointObject.x = 100 PointObject.y = 100 …… PointObject.MoveTo(200, 150) 对象浏览器
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例子程序(一) 程序1——具有计算器功能的自动化对象
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例子程序(二) 程序2——自动化客户程序
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例子程序(三) 程序3——在Excel中使用计算器对象
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