一文詳解COM接口

如果你了解C#或者Java語(yǔ)言，接口就會(huì)是一個(gè)非常熟悉的概念。接口是一個(gè)對(duì)象上一組操作的集合，不涉及任何實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，接口標(biāo)志著方法和實(shí)現(xiàn)的分離。計(jì)算機(jī)中這種現(xiàn)象叫做解耦（decoupled）。

在C++中，最接近于接口概念的就是純虛類(lèi)（purevirtualclass）。純虛類(lèi)就是一個(gè)僅僅包含純虛函數(shù)的類(lèi)，除了純虛函數(shù)不含有任何其它的成員變量或者函數(shù)，如：

這個(gè)例子來(lái)源于一些用來(lái)繪圖的庫(kù)中的對(duì)象。IDrawable接口定義了繪圖中常用的操作，任何支持繪圖功能的對(duì)象都必須支持該接口。（慣例，接口名稱的首字母為“I”），IDrawable接口目前只定義了一個(gè)操作：Draw。

所有的接口都是抽象的，代碼中不能直接創(chuàng)建一個(gè)IDrawable接口的實(shí)例對(duì)象（C++語(yǔ)法規(guī)則不支持純虛函數(shù)對(duì)象的創(chuàng)建）。例如，下面的代碼是無(wú)法編譯通過(guò)的：

相反的，圖形庫(kù)都會(huì)提供一些對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)IDrawable所定義的接口。例如，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)叫做Shape的類(lèi)或者一個(gè)叫做Bitmap的類(lèi)，C++中使用繼承實(shí)現(xiàn)這種關(guān)系：

Shape和Bitmap類(lèi)定義了兩種不同的對(duì)象，二者都支持繪圖功能。每個(gè)類(lèi)都繼承自IDrawable接口，而對(duì)于Draw方法繪制的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以各自不同。

如果程序中使用二者進(jìn)行繪制，可以使用IDrawable的指針對(duì)象來(lái)操縱它們，而不是直接使用Shape和Bitmap對(duì)象的指針。

這有一個(gè)循環(huán)遍歷IDrawable接口指針的列子，在這個(gè)數(shù)組中，每項(xiàng)成員可能是Shape對(duì)象，也可能是Bitmap對(duì)象，更可能是一些支持IDrawable接口的其他對(duì)象，代碼中無(wú)需這些不同類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只需要調(diào)用它們都支持的共有接口IDrawable就可以繪制我們想要的圖像。

COM組件的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是調(diào)用者永遠(yuǎn)不需要知道派生類(lèi)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。換句話說(shuō)，在你的代碼中一般不會(huì)聲明Shape或者Bitmap類(lèi)型的變量。所有的操作都是通過(guò)它們共有的接口IDrawable來(lái)完成。用這種方式，COM組件可以做到接口和實(shí)現(xiàn)的完全分離。

你可以隨時(shí)改變Shape或者Bitmap對(duì)象的繪制方法，例如修復(fù)一個(gè)bug，或者增加一些新的能力，對(duì)于調(diào)用者來(lái)說(shuō)是透明的，調(diào)用者的代碼是無(wú)需任何修改的。

在C++中，接口使用類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體來(lái)實(shí)現(xiàn)。

文章中的代碼案例只是用來(lái)演示說(shuō)明問(wèn)題，真正的COM接口定義顯然不會(huì)這樣簡(jiǎn)單。一般一個(gè)COM接口的定義使用一種叫做InterfaceDefinitionLanguage（IDL）——接口定義語(yǔ)言的東西。這個(gè)IDL文件將描述具體的接口行為，然后用IDL文件編譯器處理，生成一組C++頭文件。

當(dāng)你在使用COM組件的時(shí)候，一定要記住接口不是對(duì)象。它們是一組必須實(shí)現(xiàn)的方法集合。一些對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)一樣的接口，例如代碼中的Shape對(duì)象和Bitmap對(duì)象。另外一個(gè)對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)接口，例如，一個(gè)圖形庫(kù)可能定義一個(gè)名字叫做ISerializable的接口對(duì)象，它用來(lái)保存和加載圖形對(duì)象數(shù)據(jù)（圖形的序列化）。現(xiàn)在考慮下面的代碼：

在例子中，Bitmap類(lèi)實(shí)現(xiàn)了ISerializable接口，程序可以使用該接口保存和加載Bitmap對(duì)象。然而Shape類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，所以它不支持這個(gè)功能。下面是例子中的繼承關(guān)系：