c++ - 委托给子组件的模式

Question

在我正在工作的产品中，非常基本的场景之一是类的序列化。通常，要序列化的类在其子组件上调用序列化

例如，如果有一个 class st class A{B;C;D;} 那么 A.Pack 将在 B,C,D 上调用 pack 函数。

由于有许多这样的类，因此必须一遍又一遍地复制相同的代码模式。是否可以将这种行为封装在一个模式中（可能使用模板和继承）

Answer 1

一种可能有助于实现此目的的设计是使用Composite 模式。您的组件（借用维基百科的图纸）是Packable，它将实现一个模板方法Pack() 可以执行以下操作：

GetChildren();
    for each child:
        child.Pack()
PackImpl();

PackImpl() 是 Packable 中的纯虚方法，所有继承的类都适当地实现了它。GetChildren() 将返回一个 STL 容器（可能为空），用于迭代。它可以在Packable中实现，以及用于存储子对象的私有成员集合。基本上，然后您从 Packable 继承所有类，实现 PackImpl()，然后就完成了。

请注意，如果您的继承层次结构直接依赖于作为成员的子片段，这将导致问题。如果您已经在聚合方面解决了这个问题，那么这应该会很好。

Answer 2

制作模板的常用方法是使用类型列表：

#include <iostream>

// typelist definition
struct Empty {};

template < typename H, typename T = Empty >
struct Cons {
    typedef H head;
    typedef T tail;
};

// interfaces all items support
class IPack
{
public:
    virtual void Pack() = 0;
};

// some packable items
class Fee : public IPack
{
public:
    virtual void Pack() {
        std::cout << "Packed Fee\n";
    }
};

class Fi : public IPack
{
public:
    virtual void Pack() {
        std::cout << "Packed Fi\n";
    }
};

class Fo : public IPack
{
public:
    virtual void Pack() {
        std::cout << "Packed Fo\n";
    }
};

class Fum : public IPack
{
public:
    virtual void Pack() {
        std::cout << "Packed Fum\n";
    }
};

// these two templates create a composite IPack from a list 
// of the types of its parts
template <typename Types>
class PackList : public PackList<typename Types::tail>
{
protected:
    typedef typename Types::head Item;
    Item item;

public:
    virtual void Pack() {
        item.Pack();
        PackList<typename Types::tail>::Pack();
    }
};

template <>
class PackList<Empty> : public IPack
{
public:
    virtual void Pack() {}
};

// FeeFiFoFum is a composite of four items
class FeeFiFoFum : public PackList<Cons<Fee,Cons<Fi,Cons<Fo,Cons<Fum> > > > >
{
};

// create a FeeFiFoFum and call pack on it, which calls pack on its parts
int main ()
{
    FeeFiFoFum giant;

    giant.Pack();
}

从类型列表创建的组合的正确实现为您提供成员的访问器等等，但这足以说明它们是如何工作的，并打印出它打包了 Fee、Fi、Fo 和 Fum 而不指定任何行为。

Answer 3

一位评论者写道：

如果你的意思是“有没有办法我可以编写一个模板来自动调用我的每个成员变量的方法？”，那么答案是否定的......

我的（有点邪恶的）反驳是肯定的，如果方法是析构函数......

#include <iostream>
using namespace std;

bool Enable = false;

template <typename T>
class DS : public T {
public:
    ~DS() {
        if (Enable) T::Serialize();
    }
};

class A {
protected:
    void Serialize() { cout << "A" << endl; }
};

class B {
protected:
    void Serialize() { cout << "B" << endl; }
};

typedef DS<A> DSA;
typedef DS<B> DSB;

class C {
protected:
    void Serialize() { cout << "C" << endl; }
private:
    DSA a;
    DSB b;
};

typedef DS<C> DSC;

int
main()
{
    DSC c;
    {
        DSC c_copy = c;
        Enable = true;
    }
    Enable = false;
}

输出顺序相反，因此要重建对象，您必须解析序列化数据并将每个完成的对象推入堆栈。然后复合对象会知道要从堆栈中弹出多少子对象。或者，当然，序列化可以转到中间结构。

另一个有趣的想法是在启动时使用这个技巧（只创建和销毁一个特殊对象），其中来自析构函数的回调将创建一个描述原始对象的数据结构。

我还注意到隐式复制构造函数有可能发生类似的滥用，并且可能按正序排列......

Answer 4

访问者模式可能会有所帮助。

http://en.wikipedia.org/wiki/Visitor_pattern

这样做的想法是将遍历逻辑（逐步通过您的对象）与每个对象的处理分开。在这种情况下，每个对象的逻辑正在序列化（编码）单个对象（或者反序列化，当然）。使用普通的 OOP 技术，这应该相当简单且重复性极低。

实现遍历和特定于访问者模式的代码很烦人，但它主要是样板文件，应该是一次性的。