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把乘法變成加法 不要誤會，不是用加法重載operator*。（做這種事情的程序員應(yīng)該立刻開除）?；蛘呷魏胃嬎阌嘘P(guān)的事。這里要講的是另外一個故事。 當(dāng) 你看我這篇帖子的時候，是否想過你的計算機(jī)是如何構(gòu)成的？內(nèi)存、主板、硬盤、cpu、顯卡、顯示器、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。沒錯，你肯定很熟悉了。那么， 你是否想過電腦廠商為了生產(chǎn)不同的配置的計算機(jī)，準(zhǔn)備了多少配件嗎？不好意思，我也不清楚。不過沒關(guān)系，我們可以假設(shè)。假設(shè)內(nèi)存規(guī)格有256、512、 1G、2G四種規(guī)格（不考慮牌號，后面也一樣）；硬盤規(guī)格有80G、100G、120G、160G和200G五種規(guī)格；顯卡有三種（假設(shè)一下，我搞不清現(xiàn) 在有多少種顯卡）；cpu有五款；顯示器有4種；光驅(qū)有5種；鼠標(biāo)鍵盤就不考慮了。 那么我們總共可以得到多少種配置呢？很簡單，4*5*3*5*4*5=6000種！當(dāng)然沒有哪個廠商會推出6000款型號，只是假設(shè)一下。那么總共有多少配件呢？4+5+3+5+4+5=26種。也就是廠商只需管理26種配件，便可以制造出6000個機(jī)型。 現(xiàn)在讓我們再假設(shè)一下，當(dāng)初IBM發(fā)明PC的時候，一時糊涂，沒有把PC的各個組成部分組件化，所有的組成部分都是焊在一塊電路板上的，包括顯示器。那么如果一個廠商想獲得這6000種配置的電腦，那么他們就必須直接生產(chǎn)，并且管理6000種不同的組件（電腦）。 這就是差別，組件化vs非組件化：26對6000。 好， 現(xiàn)在回到我們熟悉的軟件（開發(fā)）上來。我們在軟件開發(fā)是通常也面臨計算機(jī)廠商同樣的問題：產(chǎn)品多樣性的問題。即便是同一種軟件，在不同的客戶那里通常會有 不同要求。為每一個客戶開發(fā)不同的軟件，明顯是非常低效的。（不幸的是，這種愚蠢的行為，在業(yè)界幾乎成了慣例）。順便說明一下，這里的客戶是指用你軟件的 人。如果你開發(fā)的是庫，那么客戶就是使用你的庫的人。而本文主要針對的是庫開發(fā)這種情況。 假設(shè)，我們要開發(fā)一個數(shù)據(jù)庫訪問的包裝庫。為其它程序員提供方便快捷地訪問數(shù)據(jù)庫的能力，使他們免于和難纏的ODBC或OleDB打交道。但是，前提是我們的包裝庫不能像ADO.net那樣折損開發(fā)人員的訪問能力。 基于這種前提，我們需要考慮數(shù)據(jù)庫訪問的幾個基本要素。我歸納了一下，大概可以包括這么幾個：游標(biāo)、數(shù)據(jù)綁定、數(shù)據(jù)緩沖。為了簡化，其他細(xì)枝末節(jié)暫不考慮。同時，只考慮結(jié)果集處理部分。下面，我們將考察兩種不同的實(shí)現(xiàn)方式：OOP和GP。 先看OOP方式。OOP方式利用多態(tài)和后期綁定提供了擴(kuò)展能力和一致的接口。代碼大概會是這樣： class MyDBAccessor { … virtual bool MoveNext(); virtual bool MovePre(); virtual bool MoveFirst(); virtual bool MoveLast(); virtual bool GetData(const string& field, void** data); virtual bool GetData(int field, void** data); virtual bool SetData(const string& field, void* data) {…} virtual bool SetData(int field, void* data) {…} virtual void BindColumn(const string& field, DBType type); virtual void BindColumn(int field, DBType type); private: virtual void DefaultBind()=0; … }; 因?yàn)檫@里只關(guān)心程序的結(jié)構(gòu)，所以只給出聲明，略去定義。MyDBAccessor定義了一個基本的框架，對于不同的特性支持，比如不同的游標(biāo)等等，通過在繼承類中重載相應(yīng)的虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)： class MyDBFFAccessor//Fast-forward游標(biāo)類型 : public MyDBAccessor { … virtual bool MoveNext(){…} virtual bool MovePre(){…} virtual bool MoveFirst(){…} virtual bool MoveLast(){…} … }; 那么，當(dāng)我們需要一個支持Fast-forward游標(biāo)，自動綁定，并且按行緩沖的數(shù)據(jù)庫訪問類時，我們定義了如下的類： class MyDB_FF_Dyn_Row : public MyDBAccessor { … virtual bool MoveNext(){…} virtual bool MovePre(){…} virtual bool MoveFirst(){…} virtual bool MoveLast(){…} virtual bool GetData(const string& field, void** data) {…} virtual bool GetData(int field, void** data) {…} virtual bool SetData(const string& field, void* data) {…} virtual bool SetData(int field, void* data) {…} private: virtual void DefaultBind(){…} … }; 如果我們需要一個支持Dynamic游標(biāo)，字符串綁定（所有類型轉(zhuǎn)換成字符串），塊緩沖的數(shù)據(jù)庫訪問類，那么就再定義一個繼承類。 問題來了，游標(biāo)類型至少有8種，假設(shè)默認(rèn)綁定方式有5種（自動、寬/窄字符串綁定、xml綁定、手工綁定），數(shù)據(jù)緩沖方式有3種（行緩沖、塊緩沖、數(shù)組緩沖）。 那么我們得定義多少個繼承類呢？8*5*3+1=121。Mission Impossible，除非你有ms那樣的資源。 現(xiàn)在，我們來看看GP（范型編程）方式會不會好一些。我們先定義一個類模板： template<class Cursor, class Binder, class RowBuffer> class MyDBAccessor : public Cursor, public Binder, public RowBuffer { … }; 應(yīng)該看出來了吧，模板MyDBAccessor繼承自模板類型參數(shù)Cursor、Binder、RowBuffer。而這三個模板參數(shù)分別對應(yīng)了游標(biāo)管理類、綁定類和行緩沖類。根據(jù)前面的假設(shè)，我們定義了8種游標(biāo)管理類： class FastForwardCursor { public: bool MoveNext(); bool MoveLast(); bool GetData(const string& field, void** data); bool GetData(int field, void** data); bool SetData(const string& field, void* data) {…} bool SetData(int field, void* data) {…} }; class FastForwardReadOnlyCursor { public: bool MoveNext(); bool MoveLast(); bool GetData(const string& field, void** data); bool GetData(int field, void** data); }; … class DynamicCursor { public; bool MoveNext(); bool MovePre(); bool MoveLast(); bool MoveFirst(); bool GetData(const string& field, void** data); bool GetData(int field, void** data); bool SetData(const string& field, void* data) {…} bool SetData(int field, void* data) {…} }; 細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)這些游標(biāo)管理類的接口（成員聲明）都不一樣，一會兒會告訴你為什么。 其他的綁定類和數(shù)據(jù)緩沖類都依次定義。當(dāng)我們需要一個支持Fast-forward游標(biāo)，自動綁定，并且按行緩沖的數(shù)據(jù)庫訪問類時，只需用相應(yīng)的類實(shí)例化模板即可： MyDBAccessor<FastForwardCursor, DynamicBinder, SingleRowBuffer>da; … 如果我們需要一個支持Dynamic游標(biāo)，字符串綁定（所有類型轉(zhuǎn)換成字符串），快緩沖的數(shù)據(jù)庫訪問類，也很方便： MyDBAccessor<DynamicCursor, StringBinder, BulkBuffer>da; … 在GP方式中，我們只需定義8+5+3+1=17個類和模板，即可實(shí)現(xiàn)OOP方式中121類定義才能達(dá)到的效果。 非常好吧。還不止于此。假設(shè)你希望用DynamicCursor游標(biāo)訪問數(shù)據(jù)庫，但是寫錯了變成了這樣： MyDBAccessor<FastForwardCursor, DynamicBinder, SingleRowBuffer>da; … da.MoveFirst();//啊呀！ 不要告訴我你不會犯這種低級錯誤。這種錯誤每時每刻都在發(fā)生，最可能的一種情況就是軟件的設(shè)計改了，由fast-forward游標(biāo)改成dynamic游標(biāo)，而你卻忘了修改da的聲明。 此 時，代碼不會編譯通過。因?yàn)镸yDBAccessor繼承自游標(biāo)管理類，并從游標(biāo)管理類繼承了操縱游標(biāo)的成員函數(shù)。于是，根據(jù)fast-forward的 定義：只進(jìn)不退，所以沒有MoveFirst()函數(shù)（也不需要，對吧）。因此，MyDBAccessor<FastForwardCursor, DynamicBinder, SingleRowBuffer>也沒有這個函數(shù)。那么da.MoveFirst()便會引發(fā)編譯錯誤。 很 多初學(xué)者可能不喜歡這種設(shè)計，因?yàn)樗麄兎浅：ε戮幾g器錯誤。就好像編譯器是他們中學(xué)語文老師一樣。其實(shí)，你應(yīng)該感謝這個編譯錯誤，它在第一時間幫你消除了 一個潛在的bug。如果我們在FastForwardCursor中加上MoveFirst()這個函數(shù)，編譯自然沒有問題。但在運(yùn)行時，這句代碼肯定會 引發(fā)一個運(yùn)行時錯誤。運(yùn)氣好的話在你測試的時候，運(yùn)氣不好的話可能會在你客戶心情最差的時候發(fā)生。這個后果，…，哎呀呀。 另外，即使在你測試的時候發(fā)生，你也會被迫用幾十上百個單步追查問題的原因，以至于把你周末約會女朋友的心情都搞壞了。 好 了，乘法變加法的把戲變完了。簡單地講，就是你可以利用模板、繼承模板參數(shù)，以及多繼承等技術(shù)，將一些基本的要素組合起來，構(gòu)成一個復(fù)雜的，功能完整的 類。用最少的代碼作最多的事。這種技術(shù)是由C++領(lǐng)域的先鋒官Andrei Alexandresu提出來的，稱為policy。更詳細(xì)的內(nèi)容，可以參考他的《Modren C++ Design》，里面有很詳細(xì)的講解和案例。不過得做好心理準(zhǔn)備，接受大劑量模板。 |
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