类继承/组合的设计答案

【问题标题】：design of class inheritance/compostion类继承/组合的设计
【发布时间】：2012-08-10 19:53:46
【问题描述】：

我确实有两个班级：读者和作家。对于这两个类，我都有一个抽象接口，因为数据源/目标应该是灵活的：

class abstract_reader {
...
};

class concrete_reader : public abstract_reader {
   DATATYPE m_data;
...
};    
class abstract_writer {
...
};

class concrete_writer : public abstract_writer {
   DATATYPE m_data;
...
};

编写器应具有读取和写入两种功能。具体写入器的读取部分的实现与具体读取器的实现相同。结合这些类的好方法是什么？

【问题讨论】：

我很困惑：你有读者和作家，但作家也是读者（那为什么要有单独的读者？），但实际上两者的实现方式相同？
在大多数情况下我只需要一个阅读器，所以有一个阅读器类是有意义的。只有在特殊情况下才需要写作。 m_data 对用户隐藏，但在两种情况下格式相同。在大多数情况下，作者将依赖于数据源中已经存在的数据。如果我有单独的读取器和写入器，我需要将 m_data（这只是一个实现工具）从读取器传递给写入器。流程如下：我读取数据，将部分数据提供给用户，用户创建新数据，用户将新数据提供给编写器，编写器更新数据源。

标签： c++ inheritance abstract-class

【解决方案1】：

你想要的有点混乱，但是有很多方法：

从两个抽象类派生作者
在 writer 中保持一个指向具体 reader 的指针
在 writer 中保存具体 reader 的实例
从编写器中删除读取功能，并创建一个可以读写的第三个类。

就我个人而言，我会遵循最后一种方式，那么您将拥有一整套只读、只写和两者兼用的类。

【讨论】：

我会说最后一个选项涵盖了不同的主题。它说what 去做，而不是how，由前三个给出。
@Bartek，是的，我同意。它也不是对OP问题的真正答案，而是关于如何以另一种方式做到这一点的建议。但是，有一个替代方案总是好的；）

【解决方案2】：

为什么作家想知道如何阅读？或许你应该考虑一下 3rd class，结合阅读和写作功能。

如果您确信没问题，只需从abstract_reader 和abstract_writer 派生作者即可。只要它们是正确实现的接口（例如，没有字段），一切都应该可以正常工作。

哦，也许加入模板会很好（我注意到了神秘的DATATYPE）

【讨论】：

【解决方案3】：

class concrete_writer : public abstract_writer, public abstract_reader {
public:
    void read() { // or whatever the proper override is for abstract_reader
        reader.read();
    }
private:
    concrete_reader reader;
};

但是，正如@Bartek 指出的那样，有一个名为“writer”的类也可以读取似乎很奇怪。

【讨论】：

【解决方案4】：

首先，如果它只是一个writer，它应该不知道如何阅读。什么当你在屏幕上实现一个作家时会发生什么？尽管如此，拥有一个 ReaderWriter，除了Reader和Writer，是一个非常合理的选择，这会产生同样的问题。

我这样做的方法是首先将ReaderWriter 定义为继承自Reader 和Writer 的接口：

class Reader
{
private:
    //  Pure virtual functions to the implementation...
public:
    virtual ~Reader() {}
    //  Interface...
};

class Writer
{
private:
    //  Pure virtual functions to the implementation...
public:
    virtual ~Writer() {}
    //  Interface...
};

class ReaderWriter : public virtual Reader, public virtual Writer
{
    //  Just joins the two; adds nothing new of its own
};

注意虚拟继承。这通常应该是默认值你正在扩展接口。一旦你有了这个，你可以（通常）使用 mixins 来实现：

class ConcreteReader : public virtual Reader
{
    //  Overrides for the pure virtual functions, + any data needed.
public:
    ConcreteReader();   //  Or with parameters, as needed.
};

class ConcreteWriter : public virtual Writer
{
    //  Overrides for the pure virtual functions, + any data needed.
public:
    ConcreteWriter();   //  Or with parameters, as needed.
};

class ConcreteReaderWriter : public ReaderWriter, public ConcreteReader, public ConcreteReaderWriter
{
};

收到Reader*的客户端代码可以读取；客户端代码收到Writer*可以写；和接收到的客户端代码 ReaderWriter 两者都可以。当然，如果客户有 Reader*，它总是可以尝试将dynamic_cast 发送到Writer* 或 ReaderWriter*，如果dynamic_cast成功，也可以写。

编辑：我忘了说：这种技术被称为 mixins。

【讨论】：