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traits 让你的设计更加灵活

traits 让你的设计更加灵活

作者: 池塘游泳的蜗牛 | 来源:发表于2017-12-17 15:16 被阅读0次

       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。

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