OLE技术专题——第三讲：虚表和接口

在WORD 复合文件中，已经解决了保存 xls(Excel) 数据的问题了。

那么，接下来又要解决另2个问题：
1．当 WORD 程序读取复合文件，遇到了 xls 数据的时候，它该如何去读入、解析、显示 xls 的数据呢？如何启动EXCEL程序的呢？

2．作为容器的WORD程序是怎样与作为提供OLE服务的Excel 程序进行交互的呢？
一、 CLSID引入
解决启动EXCEL程序问题： 有一个非常简单的解决方案，那就是在对象数据的前面，保存有处理这个数据的程序名。（见下图左上）


CLSID=ClassID:用于标识一个组件 ProgID：是一个字符串的名字，CLSID 和 ProgID 是一个概念的两个不同的表示形式。IID = InterfaceID:用于标识一个接口
以上三个概念详细说明和用法，请参见相关书籍。
到此，我们已经知道了 CLSID 或 ProgID 唯一地表示一个组件服务程序，那么根据这些ID，就可以加载运行组件，并为客户端程序提供服务了
二、虚表（virtual table）引入
作为客户端的WORD程序，它希望或者说它要求：WORD程序一但开发完成，然后不做任何修改就可以调用任意一个组件。举例来说：
1. 你可以在 Word 中嵌入 Excel，也可以嵌入 Picture，也可以嵌入任何第三方发表的 ActiveX 文档......也就是说，连 Word 自己都不知道使用它的人将会在 doc 里面插入什么东东；
2. 你可以在 HTML 文件中插入一个 ActiveX，也可以插入一个程序脚本Script，......你自己写的插件也可以插入到 IE 环境中。为了完成你的功能， 你绝对也不会去让微软修改IE吧？！
插曲：
这个要求实在有点难度，Office 开发停滞了。说来话巧，一天老O(Office 项目的总工程师)和小B(VB 项目的总工程师)一起喝酒，老O向小B倾诉了他的烦恼：

老O：怎么能让我写的程序C，可以调用其它人写的程序S中的函数？(C表示客户程序，S表示提供服务的程序)
小B：你是不是喝糊涂了？让S作成 DLL，你去 LoadLibrary()、
GetProcAddress()、...FreeLibrary()？！
老O：废话！要是这么简单就好了。问题是，连我都不知道这个S程序是干什么的？能干什么？我怎么调用呀？
小B：嘿嘿......其实特简单，就是在 VBX 中必须实现7个函数，这7个函数名称和功能必须是：初始化、释放、显示、消息处理......，而至于它内部想干什么，我也管不着。我只是在需要的时候调用我需要的这7个函数。


关键一句：
“。。。至于它内部想干什么，我也管不着。我只是在需要的时候调用我需要的这7个函数。。。”
函数的调用，说白了，就是地址的转移，只要知道函数地址就够了。
1、我的程序C，要能调用任何人写的程序B。那么B必须要按照我事先的要求，提供我需要的函数F1(),F2(),F3(),K1(),K2()地址。
2、将提供出去的函数地址，放在一个函数指针数组中，此数组在C++中名为：VTAB（虚函数表）；此虚表为程序的全局数据。如下图：

3．还不够好，需要改进一下，因为所有的函数地址都放在一个表中会不灵活、不好修改、不易扩展。恩，有了！按照函数功能的类型进行分类：


4．暂且只能如下描述：在C++中，一个虚表对应一个接口。虚表名对应接口的标识：IID问题又来了，现在有2个 VTAB 虚函数表，要是多个虚表呢，怎样对这些虚表进行管理呢？那必须要实现一个函数，并且这个函数地址必须放在所有表的开头（表中的第一个函数指针），这个函数就叫 QueryInterface()吧，通过表名（接口的IID）完成从一个表查找到另一个表的功能：（除了QueryInterface()函数,顺便也完成另外两个函数，叫 AddRef() 和 Release()。这两个函数的功能以后再说）。


5。为了以后描述方便，不再使用上图（图四）的方法了，而使用图五这样简洁的样式：


三、 [/b]接口（Interface）引入

1、函数是通过 VTAB 虚函数表向外提供其地址，而实际上，函数地址就是“二进制的虚拟地址”， 从另一个角度来看，不管用什么开发工具，只要支持多态特性的语言，编译器产生的代码都能生成这个表。这样就实现了组件的“二进制特性”轻松实现了组件的跨语言要求。
2、假设有一个指针型变量保存着 VTAB 的首地址，则这个变量就叫“接口指针”(注6)， 变量命名的时候，习惯上加上"I"开头。另外为了区分不同的接口，每个接口 也都要有一个名字，该名字就和 CLSID 一样，使用 GUID 方式，叫 IID（InteraceID）。
3、组件中必须有3个函数，QueryInterface、AddRef、Release，它们3个函数也组成一个接口，叫"IUnknown"。(注7) 4．C/C++语言中需要事先对函数声明，那么就 会要求组件也必 须提供C语言的头文件。不行！为了能使COM具有跨语言的能 力，决定不再为任何语言提供对应的函数接口声明，而是独 立地提供一个叫类型库（TLB）的声明（TLB文件实际上都放在COM组件的DLL内，VC提供了相应的编译指令IMPORT，将TLB文件从DLL中导出，在VC中，该文件，实际上相当与头文件）。每个语言的IDE环境自己去根据TLB生成自己语言需要的包装。这个性质叫“接口声明的独立性”（注8）5．其它方面就不多说，有关COM的详细技术请查看《COM技术内幕》。
四、 容器（WORD）与OLE服务器（EXCEL）的交互回到我们的上一个话题，Word中嵌入一个组件，那么Word是如何协商使用这个组件的那？下面是容器和组件之间的一个模拟对话过程：
　

	容器协商部分	组件应答部分
1	根据CLSID启动组件 。 CoCreateInstance()	生成对象，执行构造函数，执行初始化动作。
2	你有IUnknown接口吗？	有，给你！
3	恩，太好了，那么你有IPersistStorage接口吗？(注9) IUnknown::QueryInterface(IID_IPersistStorage...) IUnknown::QueryInterface(IID_IPersistStorage...)	没有！
4	真差劲，连这个都没有。那你有IPersistStreamInit接口吗？(注10) IUnknown::QueryInterface(IID_IPersistStreamInit...) IUnknown::QueryInterface(IID_IPersistStreamInit...)	哈，这个有，给！
5	好，好，这还差不多。你现在给我初始化吧。 IPersistStreamInit::InitNew() IPersistStreamInit::InitNew()	OK，初始化完成了。
6	完成了？好！现在你读数据去吧。 IPersistStreamInit::Load() IPersistStreamInit::Load()	读完啦。我根据数据，已经在窗口中显示出来了。
7	好，现在咱们各自处理用户的鼠标、键盘消息吧......	......
8	哎呀！用户要保存退出程序了。你的数据被用户修改了吗？ IPersistStreamInit::IsDirty()	改了，用户已经修改啦。
9	那好，那么用户修改后，你的数据需要多大的存储空间呀？ IPersistStreamInit::GetSizeMax()	恩，我算算呀......好了，总共需要500KB。
10	晕，你这么个小玩意居然占用这么大空间？！......好了，你可以存了。 IPersistStreamInit::Save()	谢谢，我已经存好了。
11	恩。拜拜了您那。(注11) IPersistStreamInit::Release()；IUnknown::Release()	执行析构函数，删除对象。
12	我自己也该退出了...... PostQuitMessage()

以上的IpersistStorage、IpersistStreamInit、Iunknown等都是标准接口，要实现OLE服务，必须实现这些接口。
容器WORD通过这些标准接口与EXCEL交互。
容器（或者说客户端）就是这样和组件进行对话，协商调用的。如果组件甲实现了 IA 接口，那么容器就会使用它，如果组件乙没有提供 IA 接口，但是它提供了 IB 接口，那么容器就会调用 IB 接口的函数......如此，容器程序根本就不需要知道组件到底是干什么的，组件到底是用什么语言开发的，组件的磁盘位置到底在哪里，它都可以正常运行。太奇妙了！太精彩了！怎一个“爽”字了得！