什麼是 COM 介面？

發行項
06/13/2023

如果您知道 C# 或 JAVA，介面應該是熟悉的概念。介面會定義一組物件可以支援的方法，而不需要聽寫實作的任何內容。介面會標示呼叫方法的程式碼與實作方法的程式碼之間的清楚界限。在電腦科學方面，呼叫端會與實作分離。

此圖顯示物件與應用程式之間的介面界限

在 C++ 中，與介面最接近的對等專案是純虛擬類別，也就是只包含純虛擬方法且不含其他成員的類別。以下是介面的假設範例：

// The following is not actual COM.

// Pseudo-C++:

interface IDrawable
{
    void Draw();
};

此範例的概念是，某些圖形庫中的一組物件是可繪製的。介面 IDrawable 會定義任何可繪製物件必須支援的作業。 (依慣例，介面名稱開頭為「I」.) 在此範例中 IDrawable ，介面會定義單一作業： Draw 。

所有介面都是抽象的，因此程式無法建立物件的實例 IDrawable ，例如，下列程式碼不會編譯。

IDrawable draw;
draw.Draw();

相反地，圖形庫會提供實作 IDrawable 介面的物件。例如，程式庫可能會提供繪圖物件來繪製圖形，以及繪製影像的點陣圖物件。在 C++ 中，這是藉由繼承自通用抽象基類來完成：

class Shape : public IDrawable
{
public:
    virtual void Draw();    // Override Draw and provide implementation.
};

class Bitmap : public IDrawable
{
public:
    virtual void Draw();    // Override Draw and provide implementation.
};

Shape和 Bitmap 類別會定義兩種不同的可繪製物件類型。每個類別都會繼承自 IDrawable ，並提供它自己的方法實作 Draw 。當然，這兩個實作可能會有很大的差異。例如， Shape::Draw 方法可能會點陣化一組線條，而 Bitmap::Draw 會閃爍圖元陣列。

使用此圖形庫的程式會透過 IDrawable 指標操作 Shape 和 Bitmap 物件，而不是直接使用 Shape 或 Bitmap 指標。

IDrawable *pDrawable = CreateTriangleShape();

if (pDrawable)
{
    pDrawable->Draw();
}

以下是在指標陣列上迴圈的 IDrawable 範例。只要陣列中的每個物件都繼承 IDrawable ，陣列中可能會包含圖形、點陣圖和其他繪圖物件的異質性種類。

void DrawSomeShapes(IDrawable **drawableArray, size_t count)
{
    for (size_t i = 0; i < count; i++)
    {
        drawableArray[i]->Draw();
    }
}

COM 的重點是呼叫程式碼永遠不會看到衍生類別的類型。換句話說，您永遠不會在程式碼中宣告類型 Shape 為或 Bitmap 的變數。圖形和點陣圖上的所有作業都是使用 IDrawable 指標來執行。如此一來，COM 會維持介面與實作之間的嚴格分隔。和 Bitmap 類別的實作 Shape 詳細資料可能會變更，例如修正 Bug 或新增新功能，而不需要變更呼叫程式碼。

在 C++ 實作中，介面是使用類別或結構來宣告。

注意

本主題中的程式碼範例旨在傳達一般概念，而非真實世界的做法。定義新的 COM 介面超出此系列的範圍，但您不會直接在標頭檔中定義介面。相反地，COM 介面會使用稱為介面定義語言的語言 (IDL) 來定義。 IDL 檔案是由 IDL 編譯器處理，其會產生 C++ 標頭檔。

class IDrawable
{
public:
    virtual void Draw() = 0;
};

當您使用 COM 時，請務必記住介面不是物件。它們是物件必須實作的方法集合。數個物件可以實作相同的介面，如和 Bitmap 範例所示 Shape 。此外，一個物件可以實作數個介面。例如，圖形庫可能會定義名為 ISerializable 的介面，以支援儲存和載入繪圖物件。現在請考慮下列類別宣告：

// An interface for serialization.
class ISerializable
{
public:
    virtual void Load(PCWSTR filename) = 0;    // Load from file.
    virtual void Save(PCWSTR filename) = 0;    // Save to file.
};

// Declarations of drawable object types.

class Shape : public IDrawable
{
    ...
};

class Bitmap : public IDrawable, public ISerializable
{
    ...
};

在此範例中，類別會 Bitmap 實作 ISerializable 。程式可以使用這個方法來儲存或載入點陣圖。不過，類別不會實 ISerializable 作 Shape ，因此不會公開該功能。下圖顯示此範例中的繼承關聯性。

顯示介面繼承的圖例，其中圖形和點陣圖類別指向可 idrawable，但只有指向 iserializable 的點陣圖

本節已檢查介面的概念基礎，但到目前為止，我們看不到實際的 COM 程式碼。我們將從任何 COM 應用程式必須執行的第一件事開始：初始化 COM 程式庫。

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