基于对象和面向对象风格这种叫法来源于陈硕的<<Linux 多线程服务端编程：使用 muduo C++ 网络库>>一书。其具体含义如下：
- 基于对象风格：具体类加全局函数的设计风格。
- 面向对象风格：使用继承和多态的设计风格。
作者认为对于应用程序，不宜使用过多的继承，设计过于复杂的继承体系。框架可以考虑使用面向对象风格。
以下例子来源于github，本文基本搬移：
用面向对象的方法封装一个Thread类
一、实现
首先定义一个基础的Thread类：
Thread.h:
#ifndef _THREAD_H_
#define _THREAD_H_
#include <pthread.h>
class Thread
{
public:
Thread();
virtual ~Thread();
void Start();
void Join();
void SetAutoDelete(bool autoDelete);
private:
static void* ThreadRoutine(void* arg);
virtual void Run() = 0;
pthread_t threadId_;
bool autoDelete_;
};
#endif // _THREAD_H_
Thread.cpp
#include "Thread.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Thread::Thread() : autoDelete_(false)
{
cout<<"Thread ..."<<endl;
}
Thread::~Thread()
{
cout<<"~Thread ..."<<endl;
}
void Thread::Start()
{
pthread_create(&threadId_, NULL, ThreadRoutine, this);
}
void Thread::Join()
{
pthread_join(threadId_, NULL);
}
void* Thread::ThreadRoutine(void* arg)
{
Thread* thread = static_cast<Thread*>(arg);
thread->Run();
if (thread->autoDelete_)
delete thread;
return NULL;
}
void Thread::SetAutoDelete(bool autoDelete)
{
autoDelete_ = autoDelete;
}
该类中提供了构造和析构函数，析构函数使用了virtual关键字标记为虚函数，为了子类能够彻底析构对象。
该基类也提供了SetAutoDelete函数来让实例化对象在该对象线程执行完后及时地自动化析构自身，默认情况下线程的实例化对象是开启自动析构的，也就是说默认情况下线程对象调用完毕后将自动销毁自身。
该基类提供了Start函数来开启一个线程，线程的回调函数为ThradRuntine，ThreadRuntine设置为私有函数，这里将该函数设置为静态的。为什么设置为静态的是有原因的，理论上Run函数才是线程回调该调用的函数，然而Run函数是需要子类来覆写实现自己的业务逻辑，也为此Run函数使用了virtual关键字。Run函数是Thread基类的一个普通的成员函数，所以其实Run函数本质上是void Run(this)的，在形参中隐藏了this指针，然而pthread_create函数需要的是一个普通的函数，函数定义如下： void (start_runtine)(void*)。所以才需要将ThreadRuntine定义为全局或者静态的，定义为全局将将该函数全部暴露，所以定义为静态。
在ThreadRoutine中运行实际业务的Run函数，这里需要注意的是pthead_create函数传递了this指针给ThreadRuntine函数，因为该函数是静态的，它不能操作非静态的函数或者变量，所以在该函数中通过传入的this指针来调用Run函数，然后在调用完毕之后delete掉this，自动销毁自身对象。
二、测试
#include "Thread.h"
#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class TestThread : public Thread
{
public:
TestThread(int count) : count_(count)
{
cout<<"TestThread ..."<<endl;
}
~TestThread()
{
cout<<"~TestThread ..."<<endl;
}
private:
void Run()
{
while (count_--)
{
cout<<"this is a test ..."<<endl;
sleep(1);
}
}
int count_;
};
int main(void)
{
/*
TestThread t(5);
t.Start();
t.Join();
*/
TestThread* t2 = new TestThread(5);
t2->SetAutoDelete(true);
t2->Start();
t2->Join();
for (; ; )
pause();
return 0;
}
测试代码中定义了一个TestThread类，继承自Thread类，然后在自身业务实现的Run方法中每隔一秒打印一条条信息，一共count条。
在main函数中动态创建了一个TestThread对象，然后调用该线程的Start函数执行业务。
基于对象风格的Thread类封装
一、boost bind/function
boost bind/function库的出现，替代了stl中的mem_fun,ptr_fun,bind1st,bin2nd等函数。使用的一个案例如下所示：
#include <iostream>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
using namespace std;
class Foo
{
public:
void memberFunc(double d, int i, int j)
{
cout << d << endl;//打印0.5
cout << i << endl;//打印100
cout << j << endl;//打印10
}
};
int main()
{
Foo foo;
boost::function<void (int, int)> fp = boost::bind(&Foo::memberFunc, &foo, 0.5, _1, _2);
fp(100, 200);
boost::function<void (int, int)> fp2 = boost::bind(&Foo::memberFunc, boost::ref(foo), 0.5, _1, _2);
fp2(55, 66);
return 0;
}
二、基于对象风格的Thread
1、Thread类图
typedef boost::function<void ()> ThreadFunc;
2、实现
Thread.h:
#ifndef _THREAD_H_
#define _THREAD_H_
#include <pthread.h>
#include <boost/function.hpp>
class Thread
{
public:
typedef boost::function<void ()> ThreadFunc;
explicit Thread(const ThreadFunc& func);
void Start();
void Join();
void SetAutoDelete(bool autoDelete);
private:
static void* ThreadRoutine(void* arg);
void Run();
ThreadFunc func_;
pthread_t threadId_;
bool autoDelete_;
};
#endif // _THREAD_H_
Thread.cpp:
#include "Thread.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Thread::Thread(const ThreadFunc& func) : func_(func), autoDelete_(false)
{
}
void Thread::Start()
{
pthread_create(&threadId_, NULL, ThreadRoutine, this);
}
void Thread::Join()
{
pthread_join(threadId_, NULL);
}
void* Thread::ThreadRoutine(void* arg)
{
Thread* thread = static_cast<Thread*>(arg);
thread->Run();
if (thread->autoDelete_)
delete thread;
return NULL;
}
void Thread::SetAutoDelete(bool autoDelete)
{
autoDelete_ = autoDelete;
}
void Thread::Run()
{
func_();
}
从上面代码看出，基于对象的Thread类内部绑定了一个ThreadFunc函数来执行用户的业务函数，Run函数本质上也就是调用了ThreadFunc函数。
测试代码：
#include "Thread.h"
#include <boost/bind.hpp>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Foo
{
public:
Foo(int count) : count_(count)
{
}
void MemberFun()
{
while (count_--)
{
cout<<"this is a test ..."<<endl;
sleep(1);
}
}
void MemberFun2(int x)
{
while (count_--)
{
cout<<"x="<<x<<" this is a test2 ..."<<endl;
sleep(1);
}
}
int count_;
};
void ThreadFunc()
{
cout<<"ThreadFunc ..."<<endl;
}
void ThreadFunc2(int count)
{
while (count--)
{
cout<<"ThreadFunc2 ..."<<endl;
sleep(1);
}
}
int main(void)
{
Thread t1(ThreadFunc);
Thread t2(boost::bind(ThreadFunc2, 3));
Foo foo(3);
Thread t3(boost::bind(&Foo::MemberFun, &foo));
Foo foo2(3);
Thread t4(boost::bind(&Foo::MemberFun2, &foo2, 1000));
t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
t4.Start();
t1.Join();
t2.Join();
t3.Join();
t4.Join();
return 0;
}
在测试程序中先创建了一个线程类t1，t1调用ThreadFunc函数打印了一次信息；
然后程序创建了t2线程，传入函数绑定了ThreadFunc2，其中传入了参数3，然后执行三次打印信息；
在主程序中创建了Foo对象，然后分别绑定该Foo对象的两个函数，打印相关信息。
三、总结
以回射服务器EchoServer为例，该EchoServer需要在内部实现OnConnection、OnMessage和OnClose三个函数，对于三种不同风格的的编程来说：
- C编程风格：注册三个全局函数到网络库，网路库通过函数指针来回调
- 面向对象风格：用一个EchoServer继承TcpServer(抽象类)，实现三个接口的具体业务逻辑
- 基于对象风格：用一个EchoServer包含一个TcpServer(具体类)对象，在构造函数中用boost::bind来注册三个成员函数
例如：
class EchoServer
{
public:
EchoServer()
{
server.SetConnectionCallback(boost::bind(onConnection));
server.SetOnMessageCallback(boost::bind(onConnection));
server.SetOnCloseCallback(boost::bind(onConnection));
}
void OnConnection(){...}
void OnMessage();
voie OnClose();
TcpServer server;
}
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