基于原则设计
概览
Policy的意思是方针,或策略,也就是将原本复杂的系统,拆解成多个独立运作的“策略类别”(policy class),每一组policy class都只负责单纯如行为(behavior, method)或结构(structure)的某一方面。Templetes与多重继承(Multiple Inheritance)两项技术互补。多重继承由于继承自多组 Base Class,故缺乏型别消息(type information),而Templetes基于型别,拥有丰富的型别消息。多重继承容易扩张,而Templetes的特化(Specialization)不容易扩张。Policy-Based Class Design 同时使用了 Template 以及 Multiple Inheritance 两项技术,结合两者的优点。
PolicyBasedClass则称为宿主类别(host class),只需要切换不同 Policy Class,就可以得到不同的需求。Policy不一定要被宿主(host)继承,只需要用委托(delegation)完成这一工作。但policies必须遵守一个隐含的constraint,接口(interface)必须一样,故参数不能有巨大改变。
Policy class有点类似回调函数(callbacks),但不同的是,callback只是一个函数,至于 policy class 则尽可能包含许多的 functions (methods), 有时还会结合状态变量(state variables)与其他各式各样的类型,如嵌套类型(nested types)。
policy 的一个重要的特征是,宿主类别(host class)经常(并不一定要)使用多重继承的机制去使用多个 policy classes. 因此在进行 policy 拆解时,必须要尽可能达成正交分解(Orthogonal Decomposition),policy彼此独立运作,不相互影响。
Template Template Parameter
在 C++ 的Policy-Based Design 中,用来建构 Template 的类别参数(也就是policy class),本身亦可以是一个 Tempate 化的类别,形成所谓的 Template Template Parameter。
如果 Read()、Write() 有各种不同名目的参数时,可以利用 template 的不完全具现化 (Incomplement Instantiation) 特征检实现各个参数不同的成员函数(member function)。在host class中,可以撰写不同参数版本的 Read(...) 函数,这有赖于c++ compiler的协助。
上述的class T即是一个Template Template Parameter,这使得 Policy Class 更具扩充性与弹性,能够处理各种类型的实体(instance)。
示例
下例是 C++ hello world的示例,可以使用各种原则(policies)打印文字。
templateclassHelloWorld:publicoutput_policy,publiclanguage_policy{usingoutput_policy::Print;usinglanguage_policy::Message;public://behaviour methodvoidRun(){//two policy methodsPrint(Message());}};#includeclassHelloWorld_OutputPolicy_WriteToCout{protected:templatevoidPrint(message_typemessage){std::cout<<message<<std::endl;}};#includeclassHelloWorld_LanguagePolicy_English{protected:std::stringMessage(){return"Hello, World!";}};classHelloWorld_LanguagePolicy_German{protected:std::stringMessage(){return"Hallo Welt!";}};intmain(){/* example 1 */typedefHelloWorldmy_hello_world_type;my_hello_world_typehello_world;hello_world.Run();//returns Hello World!/* example 2 * does the same but uses another policy, the language has changed */typedefHelloWorldmy_other_hello_world_type;my_other_hello_world_typehello_world2;hello_world2.Run();//returns Hallo Welt!}
你可以更容易的撰写其他的 Output policy, 单靠你创造更新的Policy class并实现print于其中。
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