Mozilla研究—组件的创建过程
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作者联系方式：Li XianJing <xianjimli at hotmail dot com>
更新时间：2007-3-6
mozilla是一个以浏览器为中心的软件平台，它在我们平台中占有重要地位。我们用它来实现WEB浏览器、WAP浏览器、邮件系统、电子书和帮助阅读器等应用程序。为此，我最近花了不少时间去阅读mozilla的代码和文档，我将写一系列的BLOG作为笔记，供有需要的朋友参考。本文介绍一下组件的创建过程。
在《设计模式》一书中，作者把创建模式放在了该书的最前面，我想这一定是经过深思熟虑之后才决定的。试想，如果没有创建模式，接口的使用者必须要知道接口的具体实现，才能创建并使用它，那么接口的实现可能就要遍布整个系统了。如果是这样，那还能算是分离了接口与实现吗，还能算是针对接口编程吗？答案是否定的，所以创建模式尽管很简单，但它却是针对接口编程必要的手段。
而在组件对象模型(COM)中大量使用了创建模式中的工厂模式。在XPCOM中，几乎所有组件都是通过工厂(Factory)来创建的。一个组件可以实现多个接口，一个Factory可以创建多个接口，所以通常一个组件只要实现一个Factory接口就够了，而不必为每个接口实现一个Factory。
MSCOM的Factory接口叫作IClassFactory。记得当时有人说，这个名字取得不好。原因是IClassFactory生产的是对象而不是类，所以正确的名字应该叫IObjectFactory。呵，这倒是很有道理的。
在介绍mozilla的组件创建过程之前，让我们先回忆一下MSCOM组件的创建过程，这对理解XPCOM组件的创建过程也是有帮助的。
对于以动态库形式提供的MSCOM组件，必须export出下面这些函数：
1. DllGetClassObject 用来查询组件内的接口。
2. DllRegisterServer 向系统注册组件。
3. DllUnregisterServer 向系统注销组件。
4. DllCanUnloadNow 判断是否可以安全卸载组件。
为了让客户可以使用自己，组件首先要把自己注册到系统中去。注册过程实际上就是向注册表中写入一些信息，让客户可以找到组件对应的动态库。然后客户通过系统API(如CoCreateInstance)创建来组件的实例，而CoCreateInstance等API先从注册表找到该组件的动态库，再调用动态库DllGetClassObject函数查询到IClassFactory接口，最后通过IClassFactory去创建组件的实例。
在mozilla中，XPCOM组件的创建与MSCOM组件的创建类似。这里的模块(Module)是一个物理实体(通常是动态库或JS包)，一个模块(Module)内可以封装多个组件，而每个组件内又可以实现多个接口。
模块(Module)必须对外export出NSGetModule函数，该函数的功能是用来得到nsIModule接口的。nsIModule接口的主要函数如下：
1. GetClassObject用来查询组件内的接口。对应MSCOM的DllGetClassObject函数。
2. RegisterSelf向系统注册组件。对应MSCOM的DllRegisterServer函数。
3. UnregisterSelf向系统注销组件。对应MSCOM的DllUnregisterServer函数。
4. CanUnload判断是否可以安全卸载组件。对应MSCOM的DllCanUnloadNow函数。
mozilla实现了一套宏，一个通用的Module(nsGenericModule)和一个通用的Factory(nsGenericFactory)，在它们的帮助下，模块只要实现一个nsModuleComponentInfo结构就行了，这大大简化了开发的繁杂度。nsModuleComponentInfo的成员仍然比较多，幸好通常只要提供mDescription、mCID、mContractID和mConstructor几个成员就行了。
nsGenericFactory 实现了nsIFactory接口，它只是对nsModuleComponentInfo的一个包装。NsIFactory的功能和MSCOM中的IClassFactory差不多，它需要提供下列接口函数：
1. CreateInstance 创建指定接口的实例。
2. LockFactory 加锁/解锁工厂。
有了以上的背景知识，mozilla的组件创建过程就不难理解了：
1. mozilla调用NSGetModule获取IModule接口。(初始化时)
2. mozilla调用IModule接口的RegisterSelf函数，向组件管理器注册组件。(初始化时)
3. 通过组件管理器查找组件的nsIFactory接口，然后通过组件的nsIFactory接口创建组件。
这样一来，组件的使用者和实现者之间耦合就降到最低了，两者独立变化而互不影响。
值得注意的是，在XPCOM中，组件的创建有两种方式：
1. 创建实例(CreateInstance)。这是普通的创建方式，每次都调用Factory::CreateInstance来创建新的实例。
2. 获取服务(GetService)。服务(Service)一词容易让人误解(我开始以为是跨进程的调用呢)，其实这里的服务就是一个单件，也就是说该组件只有一个实例存在。获取服务时，组件管理器发现如果先前已经创建过该组件的实例，就直接返回先前的实例，否则调用Factory::CreateInstance创建组件的实例，并保存该实例的引用以备后面再使用。
无论是以创建实例还是以获取服务的方式创建，对组件本身的实现没有太大的影响。只是如果按获取服务的方式创建，而且该服务可能在多线程环境下使用，那么组件要自己实现加锁保护。
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