Перехват методов COM интерфейсов (45825)

Посмотреть архив целиком

Перехват методов COM интерфейсов

Ivan Andreyev

Введение

В одной из статей RSDN Magazine описывался способ перехвата методов интерфейса IUnknown. Суть этого подхода заключалась в замене указателей на функции QueryInterace, AddRef, Release в VTBL интерфейса и выполнении дополнительной обработки внутри перехватчиков.

В этой статье мы продолжим обсуждение темы перехвата вызовов методов COM-интерфейсов и познакомимся с API-функциями CoGetInterceptor, CoGetInterceptorFromTypeInfo, позволяющими забыть обо всех технических трудностях и проблемах, связанных с передачей вызова от клиента перехватчику, и от перехватчика – исходному компоненту.

Технология “перехвата” вызовов API функций, обработчиков оконных сообщений, методов COM-компонентов имеет много общего с шаблоном проектирования Proxy (Заместитель). Суть этой технологии заключается в том, что вызов клиента перенаправляется (с помощью различных технических ухищрений – замена VTBL, Proxy-объект и т.п.) сначала коду заместителя, который выполняет пред- и постобработку, а затем уже – исходному объекту. Благодаря этому можно добавлять новую функциональность, никак не изменяя ни код клиента, ни код сервера.

Очень широкое распространение технология “перехвата” получила в COM – фундаментальные принципы прозрачности местонахождения компонента (location transparency) и прозрачности типа синхронизации (concurrency transparency) реализуются именно благодаря Proxy-компонентам из инфраструктуры COM, которые имитируют для клиента исходный компонент. С появлением COM+ набор сервисов, которые реализуют перехватчики, расширился еще больше – добавились поддержка транзакций, блокировок для синхронизации доступа к компонентам, поддержка just-in-time активации, ролевая безопасность. За счет того, что эти сервисы реализуются инфраструктурой COM+ прозрачно для клиента и серверных компонентов (хотя серверные COM+-компоненты могут взаимодействовать с инфраструктурой, например, чтобы отменить или подтвердить транзакцию), клиентский код ничего не знает о том, что случится с его вызовом на сервере – будет ли он обслуживаться COM+ или обычным COM-компонентом. Аналогично, один и тот же компонент может использоваться в составе COM+-приложения.

Помимо предоставления различных сервисов перехват вызовов методов COM-компонентов позволяет решить и другие задачи, например:

протоколирование вызовов COM-компонентов;

отладка – проверка значений аргументов, контроль подсчета ссылок;

специальный маршалинг;

использование альтернативных по отношению к RPC видов транспорта для передачи COM-вызовов (MSMQ, SOAP и т.п.);

асинхронные вызовы (заместитель сохраняет информацию о вызове и производит фактический вызов исходного компонента позднее).

Рисунок 1 иллюстрирует принцип перехвата вызовов COM-компонентов, Proxy и Stub – служебные компоненты, один из которых принимает вызовы от клиента, имитируя исходный компонент, а другой – передает эти вызовы компоненту, имитируя логику работы клиента. Именно по такой схеме работает маршалинг в COM, и по такой же схеме COM+ обеспечивает дополнительные сервисы (транзакции, блокировки и т.п.) для сконфигурированных компонентов.



Рисунок 1. Принцип перехвата COM-вызова.

Как это часто случается, несмотря на простое описание технологии перехвата, ее техническая реализация очень непростое дело, в особенности, когда речь идет об универсальном перехвате.

В первой части статьи мы познакомимся с различными техническими способами перехвата вызовов.

Техника перехвата вызовов

Один из самых простых и эффективных способов перехвата вызовов методов COM-компонента заключается в создании Proxy-компонента, реализующего нужный интерфейс и перенаправляющего вызовы исходному COM-компоненту.

ПРИМЕЧАНИЕ

Для COM-компонентов такой подход используется не только при перехвате вызовов, но еще и как средство повторного использования кода (code reuse), и носит название containment (включение).

В качестве примера рассмотрим стандартную реализацию IStream на основе памяти – CreateStreamOnHGlobal. Предположим, что нам необходимо ассоциировать имя с каждым потоком IStream, созданным с помощью CreateStreamOnHGlobal. Имя потока можно получить с помощью вызова IStream::Stat, но реализация IStream на основе памяти HGlobal всегда возвращает пустое имя. Мы можем поступить следующим образом:

создать компонент-обертку, поддерживающий IStream;

перенаправлять все вызовы IStream в стандартную реализацию CreateStreamOnHGlobal;

в методе IStream::Stat указывать имя потока.

class StreamOnMemory : public CComObjectRoot,

public IStream

{

public:

BEGIN_COM_MAP(StreamOnMemory)

COM_INTERFACE_ENTRY(IStream)

END_COM_MAP()


public:

// реализация IStream

STDMETHOD(Seek)(_LARGE_INTEGER dlibMove, ULONG dwOrigin,

_ULARGE_INTEGER * plibNewPosition)

{

return m_spStm->Seek(dlibMove, dwOrigin, plibNewPosition);

}

// остальные методы реализованы аналогично Seek


...


STDMETHOD(Stat)(tagSTATSTG * pstatstg, ULONG grfStatFlag)

{

HRESULT hr = m_spStm->Stat(pstatstg, grfStatFlag);

if( SUCCEEDED(hr) && (grfStatFlag & STATFLAG_NONAME) == 0)

{

pstatstg->pwcsName = AtlAllocTaskWideString(m_name);

}

return hr;

}


private:

friend HRESULT CreateStreamOnHGlobal2(HGLOBAL ,BOOL ,LPOLESTR, LPSTREAM*);


HRESULT init(HGLOBAL hGlobal,BOOL fDeleteOnRelease, LPOLESTR name)

{

m_spStm.Release();

HRESULT hr = CreateStreamOnHGlobal(hGlobal, fDeleteOnRelease, &m_spStm);

if(SUCCEEDED(hr))

{

m_name = name;

}

return hr;

}


private:

CComPtr m_spStm;

CComBSTR m_name;

};


HRESULT CreateStreamOnHGlobal2(HGLOBAL hGlobal,BOOL fDeleteOnRelease,

LPOLESTR name, LPSTREAM* ppstm)

{

CComObject* p = NULL;

HRESULT hr = CComObject::CreateInstance(&p);

if(SUCCEEDED(hr))

{

CComPtr spStm = p;

hr = p->init(hGlobal, fDeleteOnRelease, name);

if(SUCCEEDED(hr))

{

*ppstm = spStm.Detach();

}

}

return hr;

}

При таком подходе нет необходимости вносить какие-либо изменения в клиентский код, работающий с указателями на интерфейс IStream.

ПРИМЕЧАНИЕ

За исключением кода, создающего поток с помощью вызова CreateStreamOnHGlobal.

Такой “частный” подход неприменим, когда количество перехватываемых интерфейсов велико, или если информация об интерфейсах и сигнатурах их методов недоступна во время компиляции и станет известна только во время выполнения программы. Например, typelib-маршалинг в COM предоставляет клиенту Proxy-компонент, поддерживающий интерфейс серверного компонента, но обеспечить реализацию этого интерфейса инфраструктура COM может только во время выполнения – на этапе компиляции неизвестно, какие интерфейсы будут использоваться для typelib-маршалинга.

Разумеется, лучше было бы реализовать универсальный перехват вызовов COM-методов. Но при этом мы столкнемся с несколькими проблемами:

заранее неизвестно количество методов в произвольном интерфейсе, т.е. структура vtbl;

неизвестны сигнатуры индивидуальных методов, входящих в интерфейс, т.е. количество и типы параметров.

Решить указанные проблемы, используя только средства языков высокого уровня, не удастся. Мы могли бы попытаться обойти отсутствие информации о сигнатурах методов путем объявления функции с переменным количеством параметров:

void f(int a, ...);

Но такие функции используют соглашение о вызове cdecl, а методы COM-интерфейсов – stdcall.

ПРИМЕЧАНИЕ

Эти соглашения о вызовах в первую очередь различаются тем, кто ответственен за удаление параметров из стека после вызова. stdcall-функции очищают стек сами, а для cdecl-функций стек очищает вызывающая функция.

Подход ATL

В библиотеке ATL перехват вызовов используется для отладки COM-серверов. Если до включения заголовочного файла объявить символ препроцессора _ATL_DEBUG_INTERFACES (или _ATL_DEBUG_REFCOUNT), то в окне “Output” отладчика VS во время выполнения приложения будут появляться сообщения, описывающие вызовы AddRef и Release для COM-объектов, созданных с помощью ATL, текущий счетчик ссылок или IID запрашиваемого интерфейса. Ниже приведен пример таких сообщений:

QIThunk-1 AddRef:Object=0x00da4c50 Refcount = 1 CComClassFactory - IUnknown

QIThunk-2 AddRef:Object=0x00da4c50 Refcount = 1 CComClassFactory - IClassFactory

QIThunk-3 AddRef:Object=0x00da4e20 Refcount = 1 CFoo - IFoo

QIThunk-3 AddRef:Object=0x00da4e20 Refcount = 2 CFoo - IFoo

QIThunk-3 Release:Object=0x00da4e20 Refcount = 1 CFoo - IFoo

QIThunk-2 Release:Object=0x00da4c50 Refcount = 0 CComClassFactory - IClassFactory

QIThunk-4 AddRef:Object=0x00da4e20 Refcount = 1 CFoo - IFoo

QIThunk-3 Release:Object=0x00da4e20 Refcount = 0 CFoo - IFoo

QIThunk-1 Release:Object=0x00da4c50 Refcount = 0 CComClassFactory - IUnknown

ATL: QIThunk-4 LEAK:Object = 0x00da4e20 Refcount = 1 MaxRefCount = 1 CFoo - IFoo


Случайные файлы

Файл
57550.rtf
121681.rtf
143.doc
28867-1.rtf
168503.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.