COM原理之套间
1. COM套间的由来
为了解决COM组件在多线程环境下临界资源的访问。
2. COM套间的类型
1) 客户端程序创建的COM线程模型
a) 单线程套间(STA)
单线程套间可以保证，调用COM对象的方法被顺序执行，COM库所做的幕后工作是在我们调用CoInitializeEx(NULL,COINIT_APARTMENTTHREADED)的时候，会生成一个隐藏窗口，对COM对象所有的调用，都会发消息到线程的消息队列，最终到隐藏窗口的窗口过程调用COM对象的相关方法，由于消息队列是线性执行的，所以保证了COM对象的调用为串行调用。
CoInitializeEx(NULL,COINIT_APARTMENTTHREADED);
上述代码使用COM库函数创建了一个STA，并把当前线程放入STA中，一个STA只关联一个线程，只有这个线程才能直接调用它创建的COM对象。
如果其他线程需要使用该对象，可以通过以下两种方式：
l 列集和散集CoMarshalInterThreadInterfaceInStreamCoGetInterfaceAndReleaseStream。
线程A调用CoMarshalInterThreadInterfaceInStream列集接口指针，线程B调用CoGetInterfaceAndReleaseStream进行散集。通过函数CoGetInterfaceAndReleaseStream，COM在调用者套间中创建新的代理来访问其他线程的COM对象。如果接口指针不需要进行列集（例如，两个线程共享同一个套间的情况(MTA)），CoGetInterfaceAndReleaseStream会智能地不创建代理，直接调用该对象。
l Global Interface Table，GIT
GIT是每个进程一个的全局表格，让各个线程可以安全地共享接口指针。如果线程A想要与同一个进程中的其他线程共享接口指针，可以使用IGlobalInterfaceTable::RegisterInterfaceInGlobal将接口指针放到GIT中。线程B可以调用IGlobalInterfaceTable::GetInterfaceFromGlobal来获取接口指针。线程B从GIT获取接口指针的时候，接口指针会被列集到获取线程B所属的套间中。
综上，如果多个线程间访问同一COM对象，建议调用列集/散集或GIT函数，因为COM库只会在有必要的时候才进行列集/散集操作。
b) 多线程套间(MTA)
CoInitializeEx(NULL,COINIT_MULTITHREADED);
一个进程只会存在一个MTA，它可以关联多个线程。第一次调用的时候，会创建MTA，然后当前线程和MTA关联在一起，线程被标记为自由线程。以后线程再调用该函数(同一进程)的时候，线程直接放到之前的MTA中，并标记为自由线程。
COM库不会保证组件调用的串行性，多线程调用组件时，需要组件开发者保证组件本身的线程安全性。
2) COM组件的线程模型
Single(单线程)、Apartment、Free、 Both。
l Single：所有对Single对象的调用都会发送到主线程套间，也就是第一个创建Single对象的线程套间。（绝对的线程安全，不需要组件开发者保证）
l Apartment：对象的调用会分别在创建此COM对象的线程套间执行，对象是在哪个线程套间创建的，所有针对其对象的调用都会汇集到创建Com对象的线程套间，简单来说Single就是多个调用汇集到第一个创建对象的线程套间（只有一个），Apartment是多个调用汇集到各自创建者的线程套间（可以多个）。（相对线程安全，当多线程访问全局变量，静态变量时需要lock）
l Free：并发执行，非线程安全，需要组件开发者自己保证线程安全。
l Both：对象既可以运行在STA中，也可以运行在MTA中。既然他可以运行在MTA中，那么他就是非线程安全，需要组件开发者自己保证线程安全。
为什么需要Both类型呢？假设，我们在组件A中调用另一个组件B，如果A所在套间是一个STA，而调用的组件是Free类型的，这样就需要为组件B创建一个MTA的线程套间，这样这两个对象就必须存在于不同的套间中。而跨套间的调用，需要通过中间代理来实现，这样必然会损失性能。如果是Both的话，则避免了这种开销。
3) 客户端程序的线程套间模型和组件线程模型关系
l 若STA创建Single/Apartment型组件，是直接创建，直接调用。
l 若STA创建Free型组件，COM库为组件创建一个MTA，通过代理访问组件。
l 若STA创建Both型组件，是直接创建，直接调用。
l 若MTA创建Single/Apartment型组件，COM库为组件创建一个STA，通过代理访问组件。
l 若MTA创建Free型组件，是直接创建，直接调用。
l 若MTA创建Both型组件，是直接创建，直接调用。
所以，如果客户端程序的线程套间模型和组件线程模型不匹配的话，COM库将会自动另外创建一个与之匹配的线程套间，并通过代理访问创建的COM对象。所以我们在使用中最好根据组件的线程模型创建相应的线程套间，使程序性能最优化。