自動化（Automation）基礎概念：二次開發介面（API）與外掛程式（Addin）

二次開發介面（API）與外掛程式（Addin）

許式偉 (著作權聲明)
2007-4-20

在前文，我們已經解釋了：

• 自動化（Automation）基礎概念：COM組件（Component）與介面（Interface） 
• 自動化（Automation）基礎概念：變體（Variant）與Dispatch調用（IDispatch）

而同時，我們經常也可能經常聽到以下這些詞語： 

• 自動化（Automation，COM Automation）
• OA（辦公自動化，Office Automation）
• 二次開發介面（應用程式開發介面，Application Programming Interface，API）
• 外掛程式（Addin，Addon）

等等。本文試圖解釋這些概念。

自動化（Automation）顧名思義是指“讓機器在沒有人工幹預的情況下自動完成特定的任務”。為了完成這一目標，自動化（Automation）技術的核心想法是，應用程式（Application）需要把自己的核心功能以DOM模型的形式對外提供，使得別人能夠通過這個DOM模型來使用該應用程式的功能。這也就是我們通常說的API——Application Programming Interface，簡稱API。為了與Windows API這樣的編程介面區分開來，我們引入一個專有名詞，叫“二次開發介面”。“二次開發”取意於“在現有應用程式基底礎上進行再開發”。其實如果你願意把作業系統當作一個更大的應用程式的話，二次開發介面和Windows API並沒有什麼很大的本質上的差異（儘管我們知道Windows API並不是以COM組件方式提供的）。

理解了自動化（Automation），OA（辦公自動化，Office Automation）就比較好解釋，無非是應用程式特指辦公軟體而已。而OA是指辦公（包括公文流轉）系統的自動化。

在應用程式提供了編程介面（API）的前提下，典型情況下，我們有兩種辦法來使用這些API。方法一是把應用程式當作一個Server，通過API對外提供服務。在此情形下，應用程式只是作為一個EXE COM Server的服務程式而已。只要我們理解進程間的LPC或者RPC調用是怎麼回事，那麼一切就非常Easy。方法二是實現一個應用程式外掛程式（Addin）。這種方法更有意思一些。首先，這是一種進程內的調用，效率非常好。其次，這是一種雙向的通訊，應用程式通過它提供的外掛程式機制感知到外掛程式的存在，並且將外掛程式載入上來；外掛程式則是在獲得活動權後，通過應用程式的API完成特定的功能。最後，也是最重要的，外掛程式與應用程式融為一體，實際上是擴充了應用程式的能力，使得應用程式變得更為強大。

外掛程式（Addins）的啟動過程大體如下：

1. 應用程式啟動。通過註冊表（或者存放於其他任何地方）獲得外掛程式列表。外掛程式一般以 COM 組件形式提供，故此只要有一個外掛程式的 CLSID 或者 ProgID 的列表就可以了。另外，外掛程式的功能可以千差萬別，但是他們需要統一實現一個介面，例如 _IDTExtensibility2 或者類似的東西。這個介面在下面的第二步就用到了。
2. 遍曆外掛程式列表，建立並初始化各外掛程式。關鍵是初始化。當然應用程式並不知道外掛程式想做什麼，它只是取得 _IDTExtensibility2（或者類似介面），調用其中的初始化函數（如 OnConnection）。
3. 外掛程式獲得了初始化機會。注意，在初始化的時候，應用程式把自己的DOM模型的根介面（我們通常稱為Application）傳入。在 _IDTExtensibility2 中，根介面被定義為 IDispatch 類型，即 IDispatch* Application。但是實際上可以更通用，如IUnknown* Application。有了這個 Application 指標，外掛程式就可以為所欲為，做它想做的事情，調用它想要調用的任何API。

從外掛程式（Addins）展開來講，可以講非常多的內容。然而這不是本文的意圖。所以關於這方面的內容，我們只能留待以後有機會繼續這個話題。不過我還是忍不住把話題起個開頭：由於外掛程式（Addin）機制使得應用程式結構顯得更為靈活，所以，越來越多的軟體架構，追求一種超輕量的核心（也就是我們說的應用程式，之所以稱為核心，是因為它是組織一切的核心），並把更多的功能通過外掛程式（Addin）方式提供。超輕量的核心意味著需要解決一個額外的關鍵點：就是外掛程式（Addin）不只是擴充應用程式的功能，也同時擴充了應用程式的API，這些API與原有核心的API無縫地結合在一起，從而使得整個系統可以滾雪球一樣越滾越大。