XPCOM指南-1_XPCOM概述

XPCOM 指南 —XPCOM概述 XPCOM概览 本章为XPCOM的快速导览，对XPCOM和组件开发的基础思想和技术做了说明，这些说明从较高层次来描述的，只是为了熟悉一下本指南需要的一些背景知识。

1. XPCOM 解决方案

XPCOM ( Cross Platform Component Object Model)，是一个跨平台的软件框架，它使开发人员把一个大的软件工程分解成各个小的独立的模块，然后再运行时再组装在一起，这就是组件化的思想。

XPCOM的目标是让不同开发者独立开发实现相应的软件片段（组件）。 为了解决应用程序里各组件之间的互连问题，XPCOM把组件的实现和接口分离开来（相关主题在 Interface[https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Creating_XPCOM_Components/An_Overview_of_XPCOM#Interfaces] 章节讨论），XPCOM也提供了几个工具和库，以便加载和维护这些组件，服务，帮助开发者写模块化的跨平台的代码和版本支持，因此组件可以进行不中断替换和升级。 使用XPCOM，开发者创建的组件可以在不同的应用程序里重用。

XPCOM不仅仅支持组件化软件开发，他也提供了很多开发平台提供的功能，例如： * 组件管理 ( component management ) * 抽象文件 ( file abstraction ) * 对象消息传输 ( object message passing ) * 内存管理 ( Memory management )

我们会在下面的章节对上面列表项的细节进行讨论，XPCOM作为一个组件开发平台，这些功能是很有必要的。

2. Gecko 尽管XPCOM在某些方面与Microsoft COM相似，但是她主要还是被设计为应用级别。 在Gecko里XPCOM得到了最重要的应用，Gecko是一个开源的，符合标准的，嵌入式Web浏览器和工具包，可以通过Gecko创建Web 浏览器和其他应用。 XPCOM提供了访问Gecko库的方法，并且可以对Gecko进行扩展，甚至把Gecko嵌入到其他程序。本指南主要聚焦Gecko的扩展，但是用到的一些方法同样适用于Gecko的嵌入使用。

Gecko被用于很多internet应用程序，主要是浏览器，最重要的一个例子就是 Mozilla Firefox。

3. 组件 XPCOM可以让你把大型的软件项目分割成各个独立的组件。 他们通常包含在可重用的二进制库里（windows下的DLL，或者UNIX下的DSO），这些二进制库可以包含一个或多个组件。当两个或更多地组件作为一个组放入二进制库时，我们通常把这个库叫做模块。

模块化，基于组件的编程模式使得开发和维护软件更佳容易，他包含了下列众多优点： * 重用，模块化的代码可以在其它应用程序进行使用 * 更新，你可以更新组件而不需要重新编译整个应用 * 性能，当程序采用了模块化的结构，对于不需要立即使用的模块，可以采用"lazy loaded",或者不加载，这样可以提高程序的性能。 * 维护，

Mozilla包含的代码已经超过了4000000行，单独一个人是没法全部弄明白的。 处理这种规模的最好的方式是把他划分成更小的，更易于管理的部分，使用组件编程模型，并把相关的组件作为一个模块。例如网络库，组成组件的协议，HTTP,FTP和其他协议，被打包到一起，链接成一个单一的库。 这个库就是网络模块，叫做"necko"。

但划分并不总是一个好主意。在这个世界上有些事情,只能在一起,不应该被分开。例如，一个作者的儿子不会吃没有果酱的花生酱三明治，因为在他的世界里，花生酱和果酱在一起才是花生酱三明治。有些软件是一样的，代码是紧密耦合的类，只在内部使用，例如昂贵的工作划分的事情，可能是不值得的努力。

Gecko里的HTTP组件作为一个单独的组件，不会暴漏他的私有类。 组件内部东西依然只是组件内部使用，不会暴漏给XPCOM。 在Mozilla早期开发中，因为太匆忙，一些组件的划分和创建不太合适，但是这些在以后的持续开发中会不断的消除掉。

4. 接口( Interfaces ) 那么怎么把程序划分为一个个组件呢？ 最基本的思想就是先按照功能划分，然后弄清楚各个功能之间关系，了解他们之间怎么进行通信。 不同组件之间的交互通道就可以作为划分这些组件之间的边界。 我们给这些确定的边界一个名称：接口。 接口在编程里并不是一个新事物。 其实我们的第一个"Hello World"程序就用到了接口，这个接口就是代码和真实的写操作直接的边界 -- 程序代码 -- 和打印代码。 程序代码使用 stdio库提供的接口，在屏幕上打印出"Hello World"。"Hello World"程序和XPCOM的不同点在于，XPCOM是在运行时发现屏幕打印功能，而 stdio 库是在编译时。

接口可以让开发者封装软件内部工作的实现，让客户不必关心功能怎样实现，而只是使用这个软件。

** 接口和契约式编程(Interface and Programming by Contract) 一个接口就是组件和客户端之间的契约。 没有代码强迫执行这个契约，但是忽略他们可能是致命的。在组件化编程中， 组件应该确保它提供的接口是不可变的(他们会在不同的版本里针对相同的方法提供相同的访问方式)建立一个契约。在这 方面，基于接口的编程通常被称为契约是编程。

4.1 接口和封装 在组件边界之间，抽象对于软件的可维护和重用性是决定性因素。 思考下面的例子，一个类没有进行封装。 使用可 随便使用的Public类别的初始化方法，如下面代码所示，会引起问题。

* SomeClass 类初始化 class SomeClass { public: // Constructor SomeClass();

// Virtual Destructor virtual ~SomeClass();

// init method void Init();

void DoSomethingUseful(); };

为了保证这个系统正常工作，客户端程序员必须密切关注组件的任何规则。 这是按照合同约定的未封装的类：一组规则，定义了每一个可以被调用的方法，它是怎么做的。一个规则可以指定DoSomethingUseful，可能它只能在调用init()后调用。 DoSomethingUseful方法可能会做一些检查，以确保是否满足条件(init方法被调用)。 * 封装 SomeInterface 接口 class SomeInterface { public: virtual void DoSomethingUseful() = 0; };

实现代码可以从这个类派生，实现虚方法。 客户可以使用工厂设计模式创建对象，进一步封装实现。 在XPCOM里客户端以这种方式与组件的实现进行隔离，只通过接口访问需要的功能。

4.2 nsISupports基接口 在基于接口和组件的编程中有两个最基本的问题：组件的生命周期(也叫做对象所有权)和接口查询，或者说能够在运行时获得组件支持的接口。 这一节对XPCOM里所有接口的基接口(nsISupports)进行说明，他为开发者解决了上述两个问题。

* 对象所有者 在XPCOM里，组件可能实现任意数量的接口，组件需要对接口引用进行计数。 当一个组件创建时，就会对其接口被客户使用的情况进行计数（就是大家知道的引用计数功能）。 当客户实例化组件时，引用计数就会自动增长；然后在组件的整个生命周期里，引用计数或增或减。 当所有客户不再使用组件，引用计数就会变为0，组件就会删除自己。

当客户负责接口的使用时，这个过程是很直接的。 XPCOM有工具让其变得更加容易，我们会在后面进行描述。我们往往要面对一些真实的问题，例如，一个客户在使用完接口后，忘记了递减引用计数。 当这种情况发生时，接口就永远不会被释放，导致内存泄漏。 系统的引用计数也是如此，就如很多XPCOM里面的东西一样，仅仅一个客户和实现之间的约定。

* XPCOM里的指针 在XPCOM里，指针指的是接口指针。 接口指针和常规指针都是内存里的地址，他们之间有点细微的不同。 一个接口指针必须实现nsISupports基接口，所以可以调用 AddRef,Release和QueryInterface方法。

nsISupports，如下面所示，提供了两个基本功能：接口发现和引用计数。 这个接口的成员函数，QueryInterface，AddRef和Release，提供了基本的获取对象功能接口，增加引用计数和减少引用计数的功能。 nsISupports接口如下所示：

** nsISupports Interface class Sample: public nsISupports { private: nsrefcnt mRefCnt; public: Sample(); virtual ~Sample();

NS_IMETHOD QueryInterface(const nsIID &aIID, void **aResult); NS_IMETHOD_(nsrefcnt) AddRef(void); NS_IMETHOD_(nsrefcnt) Release(void); };

使用到的变量类型，在 XPCOM Types()里进行描述。一个完整的nsISupports接口的实现，参见 A Reference Implementation of QueryInterface（）。

** nsISupports接口实现 // initialize the reference count to 0 Sample::Sample() : mRefCnt(0) { } Sample::~Sample() { }

// typical, generic implementation of QI NS_IMETHODIMP Sample::QueryInterface(const nsIID &aIID, void **aResult) { if (!aResult) { return NS_ERROR_NULL_POINTER; } *aResult = NULL; if (aIID.Equals(kISupportsIID)) { *aResult = (void *) this; } if (!*aResult) { return NS_ERROR_NO_INTERFACE; } // add a reference AddRef(); return NS_OK;