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对话#12:Abstract Factory, Template Style (转)

原创 IT生活 作者:worldblog 时间:2007-12-12 10:49:55 0 删除 编辑
对话#12:Abstract Factory, Template Style (转)[@more@]

对话#12:Abstract Factory, Template Style

“我们知道这是什么吗?”我指着放在前面金属台上的设备。这是在冰原下勘探到的第一批物体之一。XML:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:Office:office" />

珍妮摇着头。”没呢,伙计。它可能是个奖杯,飞船推进器,儿童玩具,或就只是垃圾。上周,我们曾认为将能源系统制造出来了,供这个和其它一些设备用的,但在加入燃料后什么也没发生。随着能源的远去,技术又重回到了画图板上,但他们认为很快能搞定它。.”

“凭什么?”

“希望。”

我瞄了一下墙上的钟。”好吧,时间差不多了。我在发抖,我很冷。每次我们要求勘探队给我们些新的东西来鼓捣时,他们总弄出些新的不同的东西。我真希望能弄明白哪怕其中任何一个。”

“我希望我们对从这个‘artifact factory’中出产的东西能知道得更多些。”珍妮同意。

“这使我回想起以前发生在我身上的一些事,在那时……”

珍妮眨着她的眼睛。”告诉为,什么时候我们可以到个暖和的地方。”


“坏消息,”我越过隔板向温迪嚷道。

“呒?”她探起头。

“你知道我上周写的类的吧。”

“不是十分清楚,说下去。”

我没在意。”好吧,”我继续着,”我必须为它实现一个类厂。Guru建议我看一下客户群写的类厂。”

“嗯,于是?”突然沮丧显现在她脸上:”噢。鲍勃写的,是吧?”

我沉重地点点头。”是的,我唯一能给予他的称赞是 —每当我打开他的代码,我都能学会有些事不该如何实现。”温迪哈哈地笑着坐回位置上。

我叹了口气,然后check out源码。还好,没我想象的那么坏。只不过是极大量的if语句嵌套-我做好了坏得多的准备的。但已是够可怕的代码了,所以根据Guru的忠告,我准备实现一个Abstract Class Factory .NET/editor/Editor.htm#1">[1]。由于没有多线程和并发的需求我决定将厂实现为singleton模式

class BaseFactory


{


  typedef std::auto_ptr (*BaseCreateFn)();


  typedef std::map FnRegistry;


  FnRegistry registry;


  BaseFactory() {}


  BaseFactory(const BaseFactory &); // Not implemented


  BaseFactory & operator=(const BaseFactory &); // Not implemented


public:


  static BaseFactory & instance() { static BaseFactory bf; return bf; }


  bool RegCreateFn(const std::string &, BaseCreateFn);


  std::auto_ptr Create(const std::string &) const;


};


bool BaseFactory::RegCreateFn(const std::string & className, BaseCreateFn fn)


{


  registry[className] = fn;


  return true;


}


std::auto_ptr BaseFactory::Create(const std::string &className) const


{


  std::auto_ptr theobject(0);


  FnRegistry::const_iterator regEntry = registry.find(className);


  if (regEntry != registry.end())


 {


   theObject = regEntry->second();


  }


  return theObject;


}


在Base的实现文件中,我加入:

namespace


{


  std::auto_ptr CreateBase()


  {


  return std::auto_ptr(new Base);


  }


  bool dummy = BaseFactory::instance().RegCreateFn(“Base”, CreateBase);


}


“嗯,不错,”我思索着。”向厂注册一个函数后,生成实例就如数1、2、3那么简单”

int main()


{


 std::auto_ptr anObject = BaseFactory::instance().Create(“Base”);


}


我继续生成一个派生类,以测试通过厂来生成实例。在派生类的实现中,我加入:

namespace


{


  std::auto_ptr CreateDerived()


  {


  return std::auto_ptr(new Derived);


  }


  bool dummy = BaseFactory::instance().RegCreateFn(“Derived”, CreateDerived);


}


编译器冷冷地阻住了我-它提示不能将CreateDerived转换为所需类型。在迷惑了好一阵之后,我想起以前经历过的隐式地转换为指向Base的指针的问题 [2]。我认识到我又一次遇到编译器不能进行隐式指针转换问题,所以我稍稍修改了create函数:

namespace


{


  std::auto_ptr CreateDerived()


  {


  return std::auto_ptr(new Derived);


  }


  bool dummy = BaseFactory::instance().RegCreateFn(“Derived”, CreateDerived);


}


回顾一下基类,我注意到注册代码几乎相同,所以我写了个替代的宏:

#define REGISTER_CLASS(BASE_CLASS, DERIVED_CLASS)


namespace


{


  std::auto_ptr Create##DERIVED_CLASS()


  {


  return std::auto_ptr(new DERIVED_CLASS);


  }


  bool dummy=BaseFactory::instance().RegCreateFn(


  #DERIVED_CLASS, Create##DERIVED_CLASS);


}


使用这个宏很简单:

REGISTER_CLASS(Base, Base)


“近一小时的工作做得不错,”我在完成时嘟囔着。

“是的,确实如此,我的孩子。但你还能做得更好。”

Guru轻柔的声音出现在身后时,我还是会被吓一跳。”什么-?”

“这样展开的宏,”她解释道,”是难以阅读和理解的,并且宏不是类型安全的。还有,这个bool变量是什么目的?”

“这个嘛,”我有些抵触地答道,”它是我唯一能想到的,能确保注册函数被自动调用的方法。我不想在每增加一个新类时都要修改典型厂的代码。”

她点点头。”很聪明的想法,我的孩子。但是,你的厂不足够通用。会有越来越多的需要abstract factory的类。我期望你创建这样一个厂:能在它被应用的每个类层次上自动处理,而不是要求修改(create a factory that will handle, not require, modification for each class hierarchy it will be used on)。”

“一个通用的abstract factory?这有些苛求,不是吗?”

“徒弟,你从不畏惧挑战,是吧?‘Experience is by industry achieved... “

“‘... and perfected by the swift course of time’,”我接道[3]。 “我从不畏惧挑战,但我不能将进度表置之不理地花费大量时间。”

“你已经几乎就做到了。你所需要的就是考虑通用,”她指点道。

“考虑通用……也就是说,模板!”我嚷着转向显示器。几分钟之后,我向身后瞄了一下,Guru如出现时一样已悄悄地不见了。我稍稍有些哆嗦,又转回去继续工作。

过了一会儿,我实现了一个厂模板:

template


class GenericFactory


{


  typedef std::auto_ptr (*BaseCreateFn)();


  typedef std::map FnRegistry;


  FnRegistry registry;


  GenericFactory();


  GenericFactory(const GenericFactory&); // Not implemented


  GenericFactory &operator=(const GenericFactory&); // Not implemented


public:


  static GenericFactory &instance();


  void RegCreateFn(const ClassIDKey &, BaseCreateFn);


  std::auto_ptr Create(const ClassIDKey &className) const;


};


我认为,不是所有的类都用std::string作为键值,所以我将键值类型作为一个模板参数。所有函数的实现都和我在BaseFactory中写过的一模一样,除了那个注册函数之外。我用一个更优雅的模板来实现它的:

template


class RegisterInFactory


{


public:


  static std::auto_ptr CreateInstance()


  {


  return std::auto_ptr(new ManufacturedType);


  }


  RegisterInFactory(const ClassIDKey &id)


  {


  GenericFactory::instance().RegCreateFn(id, CreateInstance);


  }


};


现在,每个从基类派生的类只需要增加一行代码就可以获得类型安全的creation函数:

RegisterInFactory registerMe(“Base”);


模板的构造函数向creation registry注册它的类名[4]

我向后一瞄,正好看见Guru走过来。我偷笑了一下;; for once I was slightly ahead of her game至少有一次,我预见了她的把戏。”很好,徒弟,”她走到我身后说道。”你的厂是通用的、可移植的,不依赖于注册表、DLL或其它复杂的技巧。”

“但还有一个缺点,”我打断说。 “因为这个注册行为依赖于一个static对象必须已被初始化,如果在main被执行前就使用这个厂的话,不确保所有的creation函数成功注册。”

“不错,徒弟,你的厂依赖于静态初始化顺序问题,先知Cline讲解过这个问题 [5]。”她转身离开了。

“等一下,”我喊道。Guru转过身。我试图用一个文雅的方式询问盘据一个在我脑海中的问题。Guru在等待时向耳后捋了一下头发。”是关于鲍勃的。既然他是如此差的一个程序员,”我试图说道,”怎么……”

“为什么他还在这儿待着?”Guru接道。我点点头。Guru思索了一下。”你注意他老惹麻烦?主管认为他有两把刷子,不会犯错。因为我们……嗯……过去,鲍勃让他们相信,我对他的抱怨是源于作为前妻的怀恨。并且,对他而言,任何与我意见一致的人都是参与了我与他作对的阴谋-他的说法,不是我的。”

“真是无赖。你为什么容忍他?你可以另找一个同样的工作的。”我掰着手指。

她耸了一下肩。”除了鲍勃,我喜欢这儿。此外,如果我离开了,就不能享受这样挑他错的快乐了。”我们都笑了。”但是,说真的,”她接着说道,”这个公司有着大量的成长机会。比如,我们新的医疗设备部门将需要一个软件开发的核心人物-我在申请这个位置。”

“太好了!祝你好运,”我答道。Guru点头示谢。我回到我的工作间,以完成abstract factory模板的最后部分。


消息传来时,已是几天后的深夜。但我直到第二天早上起来后才知道的。还睡眼惺忪的,我陷入混乱,不同寻常的噪音使得我用手捂住耳朵缩成一团。”怎么回事?”我向已经先到的十几人嘟囔着,他们正高兴地互相交谈, “一大早怎么那么开心?”

主管吉尔伯笑着答道,”我们认为我们找到它了,我的孩子,我想我们是办到了。”

“什么?”我一头雾水。

“看起来能源恢复了,”珍妮说得很简捷。

[注释和参考]

[1] Gamma, Helm, Johnson, Vlissides. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software (Addison Wesley, 1995).

[2] Jim Hyslop and Herb Sutter. “Conversations: roots,” C/C++ Users Journal C++ Experts Forum, May 2001, http://www.cuj.com/experts/1905/hyslop.htm.

[3] William Shakespeare. Two Gentlemen of Verona, I iii 22.

[4] The complete factory file, along with a small driver program, is available on the CUJ website at FTP://ftp.cuj.com/pub/2001/1906/hyslop.zip">hyslop.zip.

[5] Marshall Cline. C++ FAQ-Lite, http://www.parashift.com/c++-faq-lite/.


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