组件对象模型（COM）和ArcInfo 8的定制

楼主^#

更多发布于：2004-04-20 02:00

ArcInfo 8不仅继承了ArcInfo已有的核心模块，还包含了三个新的应用程序-ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox。并全面采用组件对象模型（COM）技术，提出了一系列基于COM的新概念，如：面向组件对象的GIS等，从而使GIS 与现代的软件技术及其他计算机技术的发展趋势相一致，为GIS 与IT主流计算机应用打下了坚实的基础，ArcInfo 8也因此成为下个世纪GIS技术的先导。
组件对象模型（COM）基础
COM的英文全称是Component Object Model（组件对象模型），它是微软公司提出的一种用于开发和支持程序对象组件的框架。COM由一些对象和对象的接口组成。在COM里，接口提供对象操作的机制。而接口是由一个或多个相关的方法、属性和事件组成的。一般来讲方法代表对象要执行的一些动作。属性表示对象的一个特殊情况如Count和Name。事件是与对象相关的事情发生时通知系统其余对象的方法。这样接口就决定了如何与对象的一个客户进行交互，操作对象并确定利用该对象可以或不可以做什么。下面这个图表说明了这种关系。 
<IMG src="http://www.esrichina-bj.cn/library/chinanews/image/com-1.gif">
在COM里通过一个接口来实现这些机制，而且接口可以在已有的定义上扩展，实际上所有的组件都是在已有的组件框架上扩展出来的。不管其实现接口功能是怎样实现的，外部应用都是以同样的方法与其打交道的，这个接口实质上是某一类目标的定义框架。应用可以只需要组件接口就可以编译执行，具体的组件实现可根据需要开发。
从本质上讲，COM 组件是以Win32动态链接库（DLLs）或可执行文件（EXEs）的形式发布的可执行代码组成的。COM组件是动态链接的，但动态链接本身并不能满足对于组件的需求，为满足这些需求，组件还必须是封装的。而对于COM组件的封装是很容易的，这是因为：
● COM组件是完全与语言无关的。任何过程性语言都可以用来开发组件；
● COM组件可以以二进制的形式发布；
● COM组件可以在不妨碍老客户的情况下被升级；
● COM组件可以透明地在网络上被重新分配位置；
COM组件是给其它应用程序提供面向对象的API或服务的极好方法。对于可用于快速构造应用程序、与语言无关的组件库的建立，COM组件也不在话下。
这里需要帮助大家澄清几个概念：
● COM 不是一种计算机语言，COM所说明的是如何编写组件，但具体选用什么语言则完全是自由的；
● COM 不是DLL，COM是使用了DLL来给组件提供动态链接的能力；
● COM 也不是像WIN32 API 那样的函数集，COM更主要的是一种编写能够按面向对象API形式提供服务的组件的方法；
● COM也并不是类似Microsoft基本类库这样的C++类库。COM给开发人员提供的是一种开发与语言无关的组件库的方法，但COM本身并没有提供任何实现。
那么使用COM 到底有那些好处呢？最明显的优点就是应用程序对其局部进行更新而保持其余部分不变。除此之外，使用组件还有一些使对已有的应用程序的升级更加方便和灵活的优点：
● 可以定制应用程序：用户通常希望能够定制他们所用的应用程序，以使应用程序能够按他们自己的工作方式工作，在编程人员建立定制方案时，他们需要的是可被修改的应用程序，而组件本质上讲就是可被定制的；
● 可以使开发人员从某个组件库中取出所需的某个组件快速组装到一起，以构造所需的应用程序，从而加快应用程序的开发；
● 可以使得开发分布式应用程序的过程得以简化。
因此，ESRI在ArcInfo 8中全面采用这种COM技术，提出了一系列基于COM的新概念，如面向对象的GIS等，这不仅给用户带来了机会，也给开发商带来了机会。在ArcInfo 8中可以采用CASE方法进行系统设计，用户面对的不再是枯燥的点、线、面，而是如真正的电力上的开关、线路，规划上的地块等。在电力应用上你可以定义一个设备组件，该设备的接口包括：开和合的状态，状态设置，匹配检查的方法。它可能只是一个接口而有的功能甚至无实现的方法，但可通过扩展后具体设备来实现。如：不管是何设备都有有电无电的状态特性，这样就可以实现线路追踪分析。检查开关的状态只要检查本身的开合就够了，而一个变压器则复杂一些，要检查变压器内的开关，可能有更复杂的设备，但其状态离不开有电无电，在外部应用中可以同等以设备这一抽象概念来对待，如有新的设备只要实现所有外部应用所要求的接口就行了，而不需要重新编译。 
何谓应用程序的定制
从定义上来讲，定制就是按照一组预先确定的需求和设置来对一个对象进行创建和修改。应用程序的客户化指的就是通过修改用户界面或功能来满足用户的具体需求。而ArcInfo 8的用户能够有机会在一个高度灵活和可扩展的环境中进行应用程序的定制。
ArcInfo 8新的应用程序ArcCatalog和ArcMap是基于COM的。因此，编写应用程序和解决问题的基石就是对象。任何对象要想在ArcInfo 8所使用的对象模型中正确地应用就必须满足一定的条件。这些条件一旦得到满足，一个定制的工具、工具条或脚本程序就能嵌入到ArcMap的应用程序框架中。
对ArcInfo 8的用户来讲这意味着什么呢？这意味着在ArcInfo 8中定制用户界面或扩展应用程序的功能比以往任何时候都要简单得多，灵活得多。ArcCatalog和ArcMap 的每一个版本都内嵌一个微软公司许可授权的 Visual Basic for Application（VBA）。微软设计的VBA为整个应用程序提供了一个无缝集成的开发环境。Visual Basic 是微软的一个单独的软件开发环境。VB和VBA都提供了许多有用的工具和一个有助于简化应用开发的完全交互的开发环境（IDE）。VB和VBA都隐藏了COM的许多复杂特性，使用户把精力集中到他们具体的工作上，而不是把珍贵的时间浪费在学习一个新的程序语言上。VB由于它相对短的学习周期和强大的功能而成为目前公认的最流行的编程语言。
对开发者来说，VB和VBA不是唯一可选的开发工具。由于ArcCatalog 和ArcMap是基于COM的，因此支持COM的任何编程语言诸如Visual C++、Visual J++或Delphi都可以用于应用程序的开发和定制。 
选用VBA还是其它支持COM的语言？
任何一位对定制ArcCatalog 和ArcMap感兴趣的开发人员都会在他们所使用的开发环境中作出选择。那么用产品集成的编程语言VBA还是用支持COM的其它语言呢？的确这两种选择都各有利弊。
使用VBA 进行定制ArcCatalog 和ArcMap是一个明智的选择，因为它完全被集成在这两个应用程序中。如果使用VBA就没有必要编译一个动态链接库，然后把它注册到你的系统中，然后再把它装入应用程序里作为一个定制的工具来执行。VBA为你提供了一个创建客户进程的一个运行时的开发环境。
'declare
Dim pParcelUpdate as IUpdate
'assignment/creation
Set pParcelUpdate = New Parcel
'call Split on Iupdate
PparcelUpdate.Split
'declare
Dim pParcelPay As Itax
'QI（Query Interface） for Itax
Set pParcelPay = pParcelUpdate
'call PropertyAssessement on Itax
PParcelPay.PropertyAssessement
 'Release pParcelPay
 Set pParcelPay = Nothing 
上面代码是一个简单的VBA例子，它演示了如何操作下面图表中显示的对象。
例如：如果你使用VBA 进行客户化，当你创建一个新的宏时，ArcMap可以同时在运行。你可以在不关闭应用程序的情况下编写一个宏并且来运行它。也可以在不退出主程序的情况下对变量和运行结果进行检查。同时VBA相对其它编程环境来说也是最容易掌握的一门语言。
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>

<TR>
<TD width="100%">
<IMG src="http://www.esrichina-bj.cn/library/chinanews/image/com-2.gif"></TD></TR></TABLE>
然而，VBA 也有它的缺点。因为你写的脚本程序对地图文档文件来说是本地的，因此原代码就会暴露给用户。如果你想编译、加密你的程序代码，并使之不可获取，你就应该使用一种编程环境来编写DLL，而不能使用VBA。
那么选择其它编程语言而不选择VBA 的理由是什么呢？如果你已经了解并很精通某种支持COM的编程语言如Visual C++，那么你可以继续使用它。如果你想创建并发布一个命令工具，如一个工具条或菜单，而且不想局限于一个单文档文件的范围，并想维护你的具有版权的代码，那么你就需要创建定制的COM组件。
创建定制的COM 命令需要一个截然不同的方法。你必须编程来管理对象的接口和实现，上面这个图表就说明了一个简单的COM 对象，在这个例子中，Parcel是一个对象，Iupdate 和Itax是该对象的接口。Iupdate 和Itax具有Split 和Property Assessment的方法。Parcel继承了另外一个接口IZoning 的所有属性。 
如何定制ArcCatalog和ArcMap?
ArcCatalog和ArcMap可以通过几种方法来进行定制。正如前面所说的，一种方法是编写代码来扩展基本的功能。另一种是简单地从用户界面上添加或删除工具条来定制ArcCatalog和ArcMap。
一个工具条可以被激活或关闭，因此在用户界面上它可以显示也可以不显示。你还可以在用户界面上对工具条进行拖拉或停靠。一个不能被停靠的工具条可以浮动在桌面上，但仍然可以通过程序对它进行操作，一旦你编写了一个定制的脚本，你就可以通过拖拉的方式把它添加到工具条上。
ArcCatalog和ArcMap也带了一个让用户映射快捷键的界面。用户能够设置一些热键来完成诸如单击一个按扭或运行一个脚本的动作。用户定制ArcCatalog和ArcMap的功能的另外一种方法是直接执行一个脚本程序或宏而不是将它添加到一个命令工具里。
所作的这些改变都可以永久地保存到应用程序里。ArcCatalog和ArcMap带了一个模板，其工作方式与Microsoft Word里的模板的工作方式相似。ArcMap缺省的模板叫做Normal templete文件。当ArcMap 启动时，应用程序创建一个缺省的文档文件。用户能够往一个文档文件里添加数据或保存ArcMap的任何一个版本。用户所作的定制都保存到应用程序启动时所装入的文档文件里。这些文件在以后的ArcMap 操作里可被重新打开，对模板文件所作的定制也可被恢复或重新激活。
今天所能使用的诸如COM这样的技术，使ESRI创造出能够更好为大家服务的软件。ArcInfo 8为解决GIS领域里还没有解决的问题提供了一个强有力的工具，从而可以为当前的实际应用设计出更好的方案。ArcInfo 8所提供的定制环境使用户能够根据现实世界设计出现实世界对象的模型，从而创建更有意义和更为有用的工具和应用程序。
利用COM进行应用程序定制总的来说有以下几个步骤
1) 选择一种支持COM编程的程序语言（VB、VC、Delphi）编写自己的COM；
2) 编译成DLL；
3) 利用ArcInfo 8的Categories.exe程序来注册该DLL；
4) 在Arcmap或ArcCatalog中使用Tool->Customizer程序的Add From File功能将该DLL加入ArcInfo 8中；
5) 在Command Tab中，将Categories列表中出现的定制命令放置在工具条上。 
在VB、VC中编写自己的COM对象
ESRI为ArcInfo 8的开发提供了几个COM对象库：esrimx.olb esrigx.olb和esricore.olb，在VBA 环境中，这几个对象库已被自动地参考，而在VB、VC环境中需要手工加入参考进去。 
VB中进行定制的步骤如下：
1）在reference菜单中将需要的对象库文件参考进系统；
2）为需要实现的接口添加代码，要创建在ArcInfo 8中使用的任何一个命令，必须实现Icommand接口，如果要创建工具，还必须实现Itool接口，然后对接口中的每一个属性和方法在类中都要有一个相应的实现，不管它是否需要完成；
3）为实现的具体功能添加代码；
4）编译该DLL；
5）加入 ArcInfo 8 系统中。
VC中利用ATL创建COM的步骤如下：
1）使用New->ATL COM Wizard->Finish；
2）使用Insert->New Class，生成一个基于ATL Class 框架的组件类，并键入该类的名称；
3）为组件选择接口类型：
A Dual Interface:从Idispatch继承COM接口，用于OLE自动化；
B Custom Interface: 从Iunknown接口继承，当不使用OLE自动化时使用该接口类型；
4）定义接口的个数，即该COM中有多少个接口；
5）在COM的头文件中加上一行"#import%ARCHOME%\help\esricore.olb"；
6）在接口的入映射中加入要完成的接口，如：
BEGIN_COM_MAP（CZoomIn）
 COM_INTERFACE_ENTRY（IZoomIn）
 COM_INTERFACE_ENTRY（ICommand）
 COM_INTERFACE_ENTRY（ITool）
END_COM_MAP（）
7）利用该接口的标准定义为接口的每一个方法和属性添加代码，如：
// ITool
STDMETHODIMP CZoomIn::get_Cursor（OLE_HANDLE * Cursor）
{
 if （Cursor == NULL）
 return E_POINTER;
 if （IsMouseDown（））
 *Cursor = （OLE_HANDLE）m_dragCursor;
 else
 *Cursor = （OLE_HANDLE）m_cursor;
 return S_OK;
}
...... 
使用CASE 工具进行定制
所谓使用CASE（计算机辅助软件工程）工具，即是利用UML（Unified Modal Language）进行面向对象的模型设计。在这种模型的基础上，CASE工具帮助创建COM对象来完成定制特征的一些具体的功能以及维护这些特征属性的数据库表。
CASE 工具设计包含两个重要的阶段，即代码产生阶段和属性表生成阶段。前者主要创建定制特征的具体功能（属性和方法），后者用来生成Geodatabase中的表。ArcInfo 8的UML模型由四个包组成：即Logicview、ESRI Class、ESRI interface和User Features。其中logicview包处于最顶层。ESRI Class 包含定制特征所需要的所有的组件类，ESRI Interface包含对接口的定义，这些接口由ESRI Class中的类来实现。User Features 提供开发人员所有可创建的对象模型。
总的说来，利用CASE工具进行定制可分以下几个步骤：
* 利用UML设计对象模型；
* 将模型输出到知识库；
* 产生描述对象的属性和方法框架代码，并为实现对象的特殊功能编写代码；
* 为定义的对象产生Geodatabase表来维护对象的属性。 
CASE工具应用示例：
这里，以一个简单的例子来说明利用CASE 工具进行特征定义的具体步骤。在这个例子中，我们的目标是创建Building的客户特征，该特征能够在不同的比例尺下画出（Draw）。
* 第一步：在Visio建模工具中，利用ArcInfo 8的UML模型生成一个父类即Building用来继承的类，该类由User Feature来提供，如：Feature；
* 第二步：创建第二个类，命名为Building，并增加新的属性“Owner”，定义它的数据类型esriFieldTypeString，并设为公共属性；
* 第三步：使用同样的过程增加两个属性“Floors”“DateBuilt”，前者数据类型为esriFieldTypeInteger，后者数据类型为esriFieldTypeDate；
* 第四步：在子类Building和父类Feature之间建立关系，使用继承连接符，在父类中有Feature::IFeatureDraw的接口，因此对于子类Building需要重载IfeatureDraw的Draw方法来完成我们想要的Building的画出功能；
* 第五步：将对象模型输出到知识库中，一个知识库可以包含多个对象模型，如：一个知识库中可以包含一个电力设施模型和土地利用模型；
* 第六步：使用代码产生向导创建Building组件类，代码产生向导（codegen.dll）是DevStudio的一个插件，这个向导使用ATL来创建COM对象。这个向导帮助在VC环境中产生一个C++ COM工程；
* 第七步：在产生的COM工程中为重载的Draw 方法添加代码如下：
STDMETHODIMP Building::Draw(esriDrawPhase,drawPhase,Idisplay *pDisplay,Isymbol *pSymbol, VARIANT_BOOLSymbolInstalled,Igeometry,esriDrawStyle drawStyle）
{
if（!SymbolInstalled）
pDispaly->SetSymbol（pSymbol）;
IDisplayTransformation（;ipTrans）;
IFeature->get_DisplayTransformation（;ipTrans）;
 IfeaturePtr ipFeature（GetControlingUnknown（））;
 IgeometryPtr ipGeom;
 IpFeature->get_Shape（;ipGeom）;
 If （ipGeom == 0） return S_OK;
 Double scale;
 IpTrans->get_Scale（;scale）;
 If （scale > 6000）
 {
 IcolorPtr ipColor;
 （（IfillSymbolPtr）pSymbol）->get_Color（;ipColor）;
 IsimpleMarkerSymbolPtr ipSym（__uuidof（SimpleMarkerSymbol））;
 PDisplay->SetSymbol（IsymbolPtr（ipSym））;
 IenvelopePtr ipEnv;
 IpGeom->GetEnvelop（;ipEnv）;
 IpointPtr ipPoint;
 （（IareaPtr）ipEnv）->get_Centroid（;ipPoint）;
 pDisplay->DrawPoint（ipPoint）;

 }
 else if （scale > 3000）
 {
 IenvlopPtr ipEnv;
 IpGeom->get_Envlope（;ipEnv）;
 PDisplay->DrawRectangle（ipEnv）;
 }
 else
 {
 pDisplay->DrawPolygon（IpolygonPtr（ipGeom））;
 }
 return S_OK;
}
编译该工程，并生成Building.dll
* 第八步：在ArcCatalog中利用表创建向导为定制的特征组件在Geodatebase中产生属性表，当初你为Building创建的所有属性（Owner、Floors、DateBuilt）在该属性表中都被影射为一个字段或列。具体步骤为：
连接存储有定制对象的数据库；
选取定制对象的数据模型；
选取要生成属性表的定制特征；
定制各个属性列。
* 第九步：在ArcMap中使用该对象。 
如何进一步学习COM 和VBA？
定制ArcCatalog和ArcMap是完全基于COM的应用。如果你对进一步了解和学习COM 和VBA感兴趣，这里有一些可以帮助你的书籍：
1、《COM技术内幕》，杨秀章译，清华大学出版社，1999年
2、《COM/DCOM编程指南》，刘云、孔雷译，清华大学出版社，2000年
3、《ActiveX开发人员指南》，章巍等译，机械工业出版社，1997年
3、Chappel, D. Understanding ActiveX and OLE. Redmond, Washington. Microsoft Press; 1996.
4、Getz, K. and Gilbert M.VBA Develop's Handbook. Alameda, California. Sybex Inc., 1997

喜欢0 评分0

举报回复

发帖回复

« 返回列表

您需要登录后才可以回帖，登录或者注册

返回顶部

组件对象模型（COM）和ArcInfo 8的定制

最新喜欢：