Windows NT/2000/XP Enjeux et contraintes techniques Cinquième partie COM et OLE C. Casteyde Document diffusé sous licence GNU FDL

Plan ● Les origines de COM ● Les principes de base – Composants et interfaces COM – IDL et marshalling – Création et enregistrement ● Services complémentaires – Notifications et distribution – Automation et OLE ● Conclusion

Component Object Model ● La technologie Microsoft porte plusieurs noms : – (D)COM(+) (Distributed Component Object Model), – OLE (Object Linking and Embedding), – ActiveX. ● Initialement prévue pour l'intégration et la liaison de documents ● Étendue pour constituer un véritable ORB – Visual Basic, – base de nombreuses technologies.

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Les composants ● Extension de la notion d'objet : – indépendance du langage (VB, C++, scripts), – réutilisation de code. ● Implémentation possible dans des serveurs : – in-process (DLL), – exécutables (EXE). ● Transparence réseau

Interfaces COM ● Les fonctionnalités sont basées sur les interfaces ● Les interfaces exposent les fonctionnalités des objets ● Les interfaces COM sont définies au niveau binaire ● Implémentation indépendante du langage ● Mais nécessite des langages compatibles ● Spécifique à la plate-forme

Interfaces COM ● Pointeur de tableau de pointeurs de fonctions ● Dérivent toutes de l'interface IUnknown ● Implémentées nativement en C++ par des classes abstraites (structure de V-table) ● Implémentées en Visual Basic en natif ● Passerelles pour les objets.Net (quasi natif)

Notion de Vtable &Méthode1 &Méthode2 &Méthode3... &Méthoden VTable &VTable Interface Code et données privés de l'objet/proxy Méthode 1 Méthode 2 Méthode n

L'interface IUnknown ● IUnknown est la base de toutes les interfaces ● Permet la gestion de la durée de vie : – utilisation d'un compte de références, – méthodes AddRef() et Release(). ● Point d'entrée pour les autres fonctionnalités : – méthode QueryInterface pour obtenir une autre interface, – détermination dynamique des fonctionnalités.

L'interface IUnknown AddRef Release QueryInterface IUnknown

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Langage IDL ● Le langage IDL de Microsoft permet : – de décrire les interfaces, – de décrire les classes de composants. ● Permet de générer : – les en-têtes C/C++, – une bibliothèque de types, – le code C du proxy et du stub.

Exemple IDL // Interface : interface ICalc : IDispatch{ [id(1), helpstring("method Add")] HRESULT Add([in] LONG Operand1, [in] LONG Operand2, [out,retval] LONG* Result); [propget, id(2), helpstring("property Operand1")] HRESULT Operand1([out, retval] LONG* pVal); [propput, id(2), helpstring("property Operand1")] HRESULT Operand1([in] LONG newVal); }; // Bibliothèque de types : coclass Calc { [default] interface ICalc; [default, source] dispinterface _ICalcEvents; };

Notion de bibliothèque de types ● Représentation binaire de l'IDL ● Décrit les classes et les interfaces ● Utilisée pour le marshalling ● Utilisée pour la description dynamique des objets : – langages de scripts, – conteneurs génériques.

Proxies et Stubs ● Implémentés sous forme de composants in-process ● Chargés par le système dans les processus serveurs et clients : – le proxy est polymorphique avec l'objet géré, – le client communique avec le proxy, – le stub est invisible dans le serveur. ● Le proxy et le stub effectuent le transport

Marshalling COM Processus 1 Client Proxy IServer DLL Proxy/Stub Processus 2 Serveur IServer Stub DLL Proxy/Stub IDL Type Library

Conventions d'appel ● Le marshalling implique : – un respect absolu des conventions d'appel, – un allocateur mémoire dédié, – des règles de passage de paramètres. ● Les paramètres de sortie doivent être : – alloués par l'appelé, – libérés par l'appelant. ● L'appelé ne doit pas modifier les paramètres d'entrée

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Création et identification ● Les objets sont créés avec CoCreateInstance ● Leurs classes sont identifiées par des CLSIDs ● Les interfaces sont identifiées par des IIDs ● CLSIDs et IIDs sont des GUIDs – « Globally Unique IDentifier », – nombres 128 bits globalement uniques, – générés avec uuidgen.exe (ou API).

Enregistrement des objets ● Les serveurs sont enregistrés en base de registres : – association (CLSID, binaire), – association (IID, Type Library), – associations (noms humains, GUID). ● Les serveurs in-process exportent des méthodes de création d'objets ● Les serveurs exécutables enregistrent leurs fabriques d'objets au démarrage

Création des objets CO M Base de registres CLSID Localisation CoCreateInstance Table des fabriques Client DLL Fabrique de classe Objet Serveur Fabrique de classe Objet

Distributed COM ● Les objets peuvent être utilisés à distance ● Le marshalling des interfaces est systématique ● Il faut enregistrer le proxy côté client et serveur ● Les serveurs exécutables sont déportables tels quels ● Les serveurs in-process nécessitent un processus hôte (DLLHost) ● Les droits sont définis par DcomCnfg

Distributed COM ● Les canaux de communication sont multiplexés ● Les protocoles UDP ou TCP sont utilisables ● Un mécanisme de ping permet de tracer les pertes de communication ● Il est quasi impossible de contrôler les timeouts réseau

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Notifications COM ● Notion de point de connexion : – abonnement du client sur le point de connexion, – notification par callback sur une interface spécifique. ● Énumération dynamique des points de connexion (IConnectionPointContainer) ● Le serveur maintient la liste des clients ● Pas de mécanisme de boîte aux lettres (non fiable)

Notifications COM Client Interface 2 Point de connexion IConnectionPoint Liste des clients Point de connexion IConnectionPoint Serveur 3. Notification Client Interface 1 Client Interface 1 1. Recherche 2. Abonnement IConnectionPointContainer

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Automation et late binding ● Fonctionnalité d'appel de méthodes dynamique : – la méthode est appelée via son nom, – les paramètres sont gérés de manière générique, – via l'interface IDispatch. ● Nécessite : – un jeu réduit de types de données, – des conventions d'appel plus contraignantes. ● Les valeurs sont passées via des VARIANTs : – union pouvant contenir tous les types Automation, – discriminant identifiant le type de la valeur.

L'interface IDispatch ● Méthode de précompilation « GetIDsOfNames » ● Méthode d'invocation « Invoke » ● Méthodes permettant de récupérer les informations de types ● Peut être « duale » : – dérive de IDispatch, – contient les méthodes natives pour optimisation.

L'interface IDispatch AddRef Release QueryInterface GetTypeInfoCount GetTypeInfo GetIDsOfNames Invoke IDispatch

OLE ● OLE définit un jeu d'interfaces dédiées à l'incrustation et à la liaison de documents ● Ces interfaces assurent : – les fonctionnalités de sauvegarde, visualisation, édition, – une intégration poussée et progressive entre les applications (selon les interfaces implémentées). ● Technologie complexe mais extensible : – documents OLE, – contrôles ActiveX...

Applications OLE Objet OLE IViewObject2 IPersistStorage IOleObject IDataObject IOleControl IOleInPlaceObject IOleInPlaceActive Object IDispatch IConnectionPoint Container Conteneur OLE IOleInPlaceFrame Document OLE Site IOleClientSite IOleInPlaceSite IOleControlSite IAdviseSink IDispatch IOleInPlace UIWindow

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Le choix stratégique DCOM ● C'est une technologie puissante : – réutilisation de composants, – déploiement réseau facile, – bus à objets répartis quasi-complet. ● Elle est omniprésente dans Windows : – documents OLE, – nouvelles fonctionnalités système (Shell, DirectX), – code Visual Basic omniprésent, – technologie Internet (ASP, fondement de.Net).

Conclusion ● COM est un véritable bus à objets ● C'est une technologie puissante et extensible ● Son implémentation est binaire et indépendante du langage ● COM est essentiel pour les documents OLE ● La suite : Une technologie complexe et difficile à maîtriser dans le détail