COM (Component Object Model)

핵심 요약

Microsoft Component Object Model의 객체·인터페이스와 상호 운용 개념을 정리한 문서다. AUTOSAR COM 통신 모듈과는 다른 주제다.

적용 범위

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규격·도구 버전에 따른 동작 차이를 확인한다.

본문

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COM(Component Object Model)은 마이크로소프트에서 개발한 소프트웨어 기술로, 다양한 애플리케이션이 서로 간에 객체(오브젝트)를 공유하고 재사용할 수 있도록 하는 프레임워크입니다. COM은 언어와 플랫폼에 독립적이기 때문에, COM 기반의 객체는 C++, C#, Visual Basic, Python 등 다양한 프로그래밍 언어로 작성된 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.
오브젝트와 시스템이 개방적이고 변화 가능한 방식으로 상호 동작할 수 있는 방법을 정의하는 다수의 기술에 대한 바이너리 사양

COM의 주요 개념

  1. COM 객체: COM 객체는 인터페이스를 통해 상호작용할 수 있는 객체입니다. 이 객체는 특정 기능을 구현하고, 인터페이스는 이 객체의 기능에 접근할 수 있는 방법을 정의합니다.
  2. 인터페이스: 인터페이스는 클래스의 메서드 집합을 정의하며, COM에서 객체는 인터페이스를 통해 접근됩니다. 각 인터페이스는 고유한 식별자를 가지며, 이 식별자는 GUID(Globally Unique Identifier)로 표현됩니다.
  3. IUnknown 인터페이스: 모든 COM 객체는 IUnknown 인터페이스를 구현해야 합니다. 이 인터페이스는 참조 카운팅과 인터페이스 쿼리 기능을 제공합니다.
    • QueryInterface: 객체가 지원하는 인터페이스를 요청합니다.
    • AddRef: 객체의 참조 카운트를 증가시킵니다.
    • Release: 객체의 참조 카운트를 감소시키며, 카운트가 0이 되면 객체를 메모리에서 해제합니다.
  4. COM 서버와 클라이언트: COM 객체는 COM 서버에서 생성되고 관리됩니다. COM 서버는 DLL(동적 링크 라이브러리) 또는 EXE(실행 파일)로 구현될 수 있습니다. COM 클라이언트는 이러한 COM 객체를 사용하여 필요한 작업을 수행합니다.
  5. COM의 등록 및 활성화: COM 객체를 사용하기 위해서는 먼저 COM 서버가 레지스트리에 등록되어야 합니다. 이를 통해 클라이언트가 COM 객체의 CLSID(Class ID)를 사용하여 객체를 생성하고, 해당 객체의 인터페이스에 접근할 수 있습니다.

1. COM 객체 (COM Object)

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COM 기술의 핵심 단위로, 특정 기능을 캡슐화하여 다른 애플리케이션이나 구성 요소에서 사용할 수 있는 독립적인 소프트웨어 구성 요소
COM 객체는 특정 작업을 수행하는 메서드와 데이터를 포함하고 있으며, 객체 지향적 프로그래밍의 원칙을 따름
COM 객체는 특정 기능을 캡슐화한 독립적인 구성 요소로, 다양한 어플리케이션에서 재사용될 수 있고, 언어 독립적임

1-1. 독립성

  • COM 객체는 독립적으로 생성되고, 특정 응용 프로그램에 속하지 않음
  • 따라서 다양한 애플리케이션에서 재사용될 수 있음
  • 다른 프로그래밍 언어로 작성된 코드에서도 사용

1-2. 이진 호환성

  • COM 객체는 이진 수준에서의 호환성을 제공하므로, 객체를 사용하는 어플리케이션이 어떤 언어로 작성되었든 상관없이 통신이 가능
  • 이로 인해 COM 객체는 여러 환경에서 일관되게 작동할 수 있음

1-3. 위치 투명성

  • COM 객체는 로컬 시스템이나 네트워크를 통해 원격에서 접근할 수 있음
  • Distributed COM(DCOM)을 사용하면, 객체의 물리적 위치와 관계없이 동일한 방식으로 접근할 수 있음

1-4. 참조 카운트 관리

  • COM 객체는 참조 카운트를 기반으로 메모리를 관리
  • 객체가 더 이상 참조되지 않으면 참조 카운트가 0이 되고, 이때 객체는 메모리에서 해제됨

2. 인터페이스 (Interface)

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COM 객체가 제공하는 기능에 접근하는 방법을 정의하는 계약(contract)
인터페이스는 특정 기능을 수행하는 메서드의 집합으로, 이 메서드를 통해 외부에서 객체의 기능을 사용할 수 있음
인터페이스는 COM 객체의 기능에 접근하는 계약으로, 객체의 구현 세부 사항을 감추고, 다수의 언어에서 일관된 방식으로 사용할 수 있게 함

2-1. 계약 기반 상호작용

  • 인터페이스는 객체가 제공하는 기능을 정의하는 계약
  • 인터페이스를 사용하면 객체 내부의 구현 세부 사항에 대한 지식 없이도 객체의 기능을 사용할 수 있고, 이는 모듈화와 유연성을 높임

2-2. 언어 독립성

  • 인터페이스는 이진 표준을 사용하여 정의되므로, C++, Visual Basic, C# 등 다양한 프로그래밍 언어에서 동일한 인터페이스를 사용할 수 있음
  • 이로 인해 다양한 언어로 작성된 어플리케이션 간에 상호 운용성이 보장됨

2-3. 고유 식별자(IID)

  • 각 인터페이스는 고유한 식별자(Interface Identifier; IID)를 가지며, 이 식별자를 통해 특정 인터페이스에 접근할 수 있음
  • COM 객체는 여러 인터페이스를 구현할 수 있으며, ‘QueryInterface’ 메서드를 통해 필요한 인터페이스에 대한 포인터를 요청할 수 있음

2-4. 다중 인터페이스 구현

  • COM 객체는 여러 인터페이스를 구현할 수 있음
  • 하나의 객체가 IUnknown, IDispatch, ICustomInterface 등의 여러 인터페이스를 구현할 수 있으며, 각 인터페이스는 객체의 서로 다른 기능을 제공

3. IUnknown (Interface)

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COM에서 사용되는 기본 인터페이스, 모든 COM 인터페이스는 IUnknown을 상속받음
COM 객체의 수명 관리와 인터페이스 검색 기능을 제공하는데 필수
QueryInterface 메서드를 통해 런타임에 객체가 지원하는 인터페이스에 접근할 수 있게 해주고, 이로 인해 클라이언트는 특정 인터페이스에 의존하지 않고도 다양한 COM 객체를 사용할 수 있음
AddRef 와 Release 메서드를 통해 객체의 수명을 관리하며, 이를 통해 메모리 관리를 자동화함

3-1. QueryInterface (Method)

  • 이 메서드는 특정 인터페이스의 포인터를 요청하는데 사용됨
  • COM 객체는 여러 인터페이스를 구현할 수 있으며, 이 메서드를 통해 해당 인터페이스에 접근할 수 있음
  • 요청한 인터페이스를 지원하면 해당 인터페이스의 포인터를 반환하고, 지원하지 않으면 ‘E_NOINTERFACE’ 반환

3-2. AddRef (Method)

  • 이 메서드는 참조 카운트를 증가시키는 역할을 함
  • COM 객체는 참조 카운트 방식으로 메모리 관리를 수행하며, AddRef를 호출하여 객체의 수명을 연장할 수 있음

3-3. Release (Method)

  • 이 메서드는 참조 카운트를 감소시키고, 참조 카운트가 0이 되면 객체를 메모리에서 해제
  • 이 방식으로 COM은 메모리 누수를 방지함

기타 용어 및 기능

1. CoInitialize

  • COM 라이브러리를 초기화 하는 함수
  • COM 객체를 사용하는 어플리케이션에서 반드시 호출해야 하는 함수
  • COM의 스레드 모델을 설정하고, 해당 스레드에서 COM 기능을 사용할 수 있도록 환경을 설정

1-1. 초기화

  • ‘CoInitialize’는 COM 라이브러리를 초기화하여, COM을 사용하기 전에 호출해야 함
  • 이 함수는 성공 시 ‘S_OK’를 반환하고, 이미 초기화된 경우 ‘S_FALSE’를 반환

1-2. 스레드 모델

  • COM은 단일 스레드 아파트먼트(STA)와 멀티 스레드 아파트먼트(MTA)라는 두 가지 스레드 모델을 제공
  • ‘CoInitialize’는 기본적으로 STA를 초기화하며, 멀티 스레드 아파트먼트를 사용하려면 ‘CoInitializeEx’를 사용해야함

1-3. 정리

  • COM 사용이 끝나면 ‘CoUninitialize’를 호출하여 초기화된 COM 라이브러리를 해제해야 함
  • 이를 통해 메모리 누수를 방지하고, 리소스를 적절히 해제할 수 있음

2. CoCreateInstance

  • COM 객체를 생성하고, 해당 객체의 특정 인터페이스에 대한 포인터를 반환하는 함수
  • COM 객체를 동적으로 생성할 때 주로 사용

2-1. 객체 생성

  • ‘CoCreateInstance’는 지정된 CLSID(클래스 식별자; Class Identifier)를 기반으로 새로운 COM 객체를 생성
  • 이때 해당 객체는 요청된 인터페이스의 인스턴스를 제공

2-2. 인터페이스 포인터 반환

  • 객체가 생성되면 ‘CoCreateInstance’는 요청된 인터페이스에 대한 포인터를 반환
  • 이 포인터는 객체와의 상호작용에 사용

2-3. 파라미터

  • ‘CoCreateInstance’는 CLSID, 객체가 생성될 컨텍스트(로컬, 원격 등), 그리고 요청된 인터페이스의 식별자(IID) 등을 파라미터로 받
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