文档介绍:COM线程模型详解
更新时间:2007-10-20 lop5712 来源:论坛
本文关键词: COM线程模型
线程模型是一种数学模型,专门针对多线程编程而提供的算法,但也仅是算法,不是实现。本文讲解COM提出的各个类型的线程模型,再说明COM运行时期库是如何实现它们的,就像说明Windows是如何实现线程这个数学模型的一样,最后指明一下跨套间调用和各种类型套间编写的要求以帮助理解。希望读者对于Windows操作系统的线程这个概念相当熟悉,对何谓“线程安全的”亦非常了解。
COM线程模型
COM提供的线程模型共有三种:Single-Threaded Apartment(STA 单线程套间)、Multithreaded Apartment(MTA 多线程套间)和Neutral Apartment/Thread Neutral Apartment/Neutral Threaded Apartment(NA/TNA/NTA 中立线程套间,由COM+提供)。虽然它们的名字都含有套间这个词,这只是COM运行时期库(注意,不是COM规范,以下简称COM)使用套间技术来实现前面的三种线程模型,应注意套间和线程模型不是同一个概念。COM提供的套间共有三种,分别一一对应。而线程模型的存在就是线程规则的不同导致的,而所谓的线程规则就只有两个:代码是线程安全的或不安全的,即代码访问公共数据时会或不会发生访问冲突。由于线程模型只是个模型,概念上的,因此可以违背它,不过就不能获得COM提供的自动同步调用及兼容等好处了。
STA 一个对象只能由一个线程访问(通过对象的接口指针调用其方法),其他线程不得访问这个对象,因此对于这个对象的所有调用都是同步了的,对象的状态(也就是对象的成员变量的值)肯定是正确变化的,不会出现线程访问冲突而导致对象状态错误。其他线程要访问这个对象,必须等待,直到那个唯一的线程空闲时才能调用对象。注意:这只是要求、希望、协议,实际是否做到是由COM决定的。如上所说,这个模型很像Windows提供的窗口消息运行机制,因此这个线程模型非常适合于拥有界面的组件,像ActiveX控件、OLE文档服务器等,都应该使用STA的套间。
MTA 一个对象可以被多个线程访问,即这个对象的代码在自己的方法中实现了线程保护,保证可以正确改变自己的状态。这对于作为业务逻辑组件或干后台服务的组件非常适合。因为作为一个分布式的服务器,同一时间可能有几千条服务请求到达,如果排队进行调用,那么将是不能想像的。注意:这也只是一个要求、希望、协议而已。
NA 一个对象可以被任何线程访问,与MTA不同的是任何线程,而且当跨套间访问时(后面说明),它的调用费用(耗费的CPU时间及资源)要少得多。这准确的说都已经不能算是线程模型了,它是结合套间的具体实现而提出的要求,它和MTA不同的是COM的实现方式而已。
COM套间 Apartment被翻译成套间或是单元,是线程模型的一个实现者,就像在操作系统课程中讲到的线程只是一个数学模型,而Windows的线程、进程是它(数学模型的线程、进程)的实现者。套间只是逻辑上的一个概念,实现时只是一个结构(由COM管理)而已,记录着相关信息,如它的种类(只能是上面那三个,至少现在是),并由COM根据那个结构进行相应的处理。下面说明这三种套间的实现方式:
STA套间 一个套间如果是STA,那么那个套间有且只有一个线程和其关联,有多个对象或没有对象和其关联,就像有多个线程和一个进程关联一样,也就是说套间那个结构和某个线程及多个对象之间有关系,关系具体是什么由COM说得算,幸运的是COM正是按照上面的线程模型来定义互相之间关系的。根据上面的算法,很容易就知道只有这个线程可以访问这个套间里的对象。
COM是通过在STA套间里的线程中创建一个隐藏窗口,然后外界(这个套间外的线程)对这个对象的调用都转变成对那个隐藏窗口发送消息,然后由这个隐藏窗口的消息处理函数来实际调用组件对象的方法来实现STA的规则的。之所以使用一个隐藏窗口是为了方便组件代码的编写——只需调用DispatchMessage即可将方法调用的消息和普通的消息区分开来(通过隐藏窗口的消息处理函数)。外界对这个对象的调用都将转变成对这个隐藏窗口的消息发送来实现同步。至于COM如何截获外界对对象的调用,则是利于代理对象,后面再说明。
值得注意的是,如果使用标准汇集法生成代理对象,则代理对象会根据是进程内还是进程外的跨套间调用,来决定具体操作。如果外界线程和STA线程在同一进程内,则代理对象将直接向STA线程中的隐藏窗口发送消息;如果不在同一进程内(包括远程进程),代理对象将向RPC管理的一