我正在使用 Qt 开发一个科学数据采集应用程序。由于我不是 Qt 方面的资深专家,因此我希望社区就以下问题提供一些架构建议:
该应用程序支持多个硬件采集接口,但我想在这些接口之上提供一个通用 API。每个接口都有一个样本数据类型和一个数据单位。因此,我将来自每个设备的样本向量表示为std::vector
Boost.Units 数量(即std::vector<boost::units::quantity<unit,sample_type> >
)。我想使用多播风格的架构,其中每个数据源将新收到的数据广播给 1 个或多个感兴趣的各方。Qt 的 Signal/Slot 机制显然很适合这种风格。所以,我希望每个数据源都发出一个信号
typedef std::vector<boost::units::quantity<unit,sample_type> > SampleVector
signals:
void samplesAcquired(SampleVector sampleVector);
适用于该设备的单元和 sample_type。由于元对象编译器不支持模板化子QObject
类,因此似乎没有办法为定义samplesAcquired
信号的所有数据源提供(模板化)基类。换句话说,以下内容不起作用:
template<T,U> //sample type and units
class DataSource : public QObject {
Q_OBJECT
...
public:
typedef std::vector<boost::units::quantity<U,T> > SampleVector
signals:
void samplesAcquired(SampleVector sampleVector);
};
我能想到的最佳选择是两层方法:
template<T,U> //sample type and units
class IAcquiredSamples {
public:
typedef std::vector<boost::units::quantity<U,T> > SampleVector
virtual shared_ptr<SampleVector> acquiredData(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};
class DataSource : public QObject {
...
signals:
void samplesAcquired(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};
该samplesAcquired
信号现在为采集提供时间戳和样本数量,客户端必须使用IAcquiredSamples
API 来检索这些样本。显然,数据源必须同时继承 DataSource 和IAcquiredSamples
.
这种方法的缺点似乎是失去了 API 的简单性……如果客户端可以连接 Slot 中获取的样本,那就更好了。能够使用 Qt 的排队连接也将使线程问题更容易,而不必acquiredData
在每个子类的方法中管理它们。
另一种可能性是使用QVariant
参数。这必然使子类有责任用Q_REGISTER_METATYPE
/注册其特定的样本向量类型qRegisterMetaType
。没什么大不了的。然而,基类的客户端将无法知道QVariant
值类型是什么类型,除非标记结构也与信号一起传递。我认为这个解决方案至少和上面的一样复杂,因为它迫使抽象基类 API 的客户端处理类型系统的一些更复杂的方面。
那么,有没有办法实现模板化的信号参数呢?有没有比我建议的架构更好的架构?