traits 让你的设计更加灵活
自从毕业后就没有再写过东西,原先的博客地址也被CSDN给封禁了,可惜了我当年写的研究生毕业致谢,那绝对是浩瀚致谢中的一股清流~~。言归正传,昨天闲暇时间浏览了坐在我旁边胖子的一本书(被他看到估计会揍我一顿,毕竟我现在还没他那样的吨位~~)其中讲到了traits。最近在开发一新功能的时候也碰巧使用到尤其在测试代码中,于是心血来潮准备写些东西。
traits最早是由Nathan Myers提出:Traits class: A class used in place of template parameters. As a class, it aggregates useful types and constants; as a template, it provides an avenue for that "extra level of indirection" that solves all software problems (Traits class:一种被用来取代 template parameters 的 class。作为一个 class,它聚合了有用的类型和常数;作为一个 template,它为解决所有软件提供了一条康庄大道)【摘自C++ template】。
对于上述评价可能有人会认为有些夸大,不过当你看过STL的源代码后你就不会有这种想法(后面有时间会对traits在STL中的应用详细介绍)。平时开发过程中最让人头疼的就是标记、开关,这类随处改变流程处理方式的devil。为了保持代码的整洁、可读性就必须提供其他可替代的方式,个人认为traits算是其中之一。
下面我们使用最近参加过的一个技术认证的题目做一下展示。
具体题目可以参考:报数游戏-实战简单设计。
题目本身不存在什么难度,难度在于变化。各种变化可能会导致你的代码需要重写,碰巧当时也使用了traits,所以就使用该题对其进行阐述。
1,抽取规则
实现过程中将不同的规则进行分离,方便我们对规则进行组合(在此只展示当时的设计框架不讨论实现细节)。
规则1:
template<typename ReportTraits>
struct Rule1
{
typedef ReportTraits traits;
bool operator()(int inputNum, Result & result)
{
return isMatchRule(inputNum,result);
}
private:
bool isMatchRule(int inputNum, Result & result)
{
... ...
}
};
规则2:
template<typename ReportTraits>
struct Rule2
{
typedef ReportTraits traits;
bool operator()(int inputNum, Result & result)
{
return isMatchRule(inputNum,result);
}
private:
bool isMatchRule(int inputNum, Result & result)
{
... ...
}
};
上述规则的定义很简单,使用“*仿函数“做接口兼容,唯一的区别在于匹配过程的不同。
2、上报方式抽取
struct ReportTraits1{};
struct ReportTraits2{};
std::string doActualReport(Result &result, ReportTraits1)
{
... ...
}
std::string doActualReport(Result &result, ReportTraits2)
{
... ...
}
上述我们定义了不同的上报规则,两个空的结构体不带来任何负担,目的很单纯主要是为了使用traits激活重载机制。
3,上报框架的设计
template<typename RULE1, typename RULE2>
struct CountOff
{
std::string report(int Num)
{
Result re;
if(RULE1()(Num,re))
{
return doActualReport(re, typename RULE1::traits());
}
if(RULE2()(Num,re))
{
return doActualReport(re, typename RULE2::traits());
}
return "";
}
};
上述我们对规则进行了组合使用,当然如果规则较多我们可以使用变长模板。调用上报接口时我们使用了各自规则的特性激活重载机制,没有过多的条件判断。这样就显得很简洁!!!
4,使用方式
CountOff<Rule1<ReportTraits1>, Rule2<ReportTraits2> >().report(2);
以上实现通过仿函数进行规则接口适配,通过每种规则所持有的traits,在利用重载机制进行上报方式的匹配,从而实现灵活的规则组合,而不需要任何的条件判断。(不过这种实现现场好像反响不是很好~~~)。那么traits的具体含义是什么呢?说实话我也没看透,不过大家可以去看下《C++ template》。其中将traits又区分为:traits和policy。 traits个人理解为不含动作的特性,policy是有动作。
很多人可能会质疑说上述方式通过多态也能实现,确实当时现场大部分人也是这样实现的,不过运行效率如何呢?有人就把traits的这种方式称为静态多态,也就是在编译期就已经确定的实现而动态多态则不然。唯一的劣势在于模板的传染性,不过.tcc的使用不就是为了解决这个问题么?所以哪种方式更好这个大家仁者见人吧。
上述只是通过简单的例子,展示了traits的基本使用还没有涉及特性的萃取,也就是说其威力还没有真实的展示,后面会再次通过STL对其进行阐述。总之traits是一个很强大的编程技巧。