第一篇 技術
1 基于Policy的Class設計
1.1 軟件設計的多樣性
專業軟件設計師與新手的最大不同在于,前者知道什么可以有效運作,什么不可以。任何設計結構上的問題,都有許多合適的解法,然而它們各有不同規格并且各有優缺點,對眼前的問題可能合適也可能不合適。白板上可接受的方案,不一定真有實用價值。
設計一個軟件系統很困難,因為它不斷要求你做抉擇。而程序設計猶如人生,抉擇是困難的。
1.2 全功能型接口的失敗
龐大的classes不能視為成功,因為它們會導致沉重的學習負荷,并且有“非必要之大規模”傾向,使得代碼遠比手工制作還慢。
理想上,一個良好的設計應該在編譯期強制表現出大部分constraints(約束條件、規范)。
1.3 多重繼承是救世主?
藉由多重繼承來組合多項功能,會產生如下問題:
a.關于技術(mechanics)。目前并沒有一成不變即可套用的代碼,可以在某種受控情況下將繼承而來的classes組合(assemble)起來。大多數時候你得小心協調繼承而來的classes的運轉,讓它們得到所需的行為。
b.關于型別信息(Type information)。Base classes并沒有足夠的型別信息來繼續完成它們的工作。
c.關于狀態處理(state manipulation)。base classes實作之各種行為必須操作相同的state(數據)。這意味著它們必須虛繼承一個持有該state的base class。由于總是由user classes繼承library classes(而非反向),這會使設計更加復雜而且變得沒有彈性。
1.4 Templates帶來曙光
templates是一種很適合“組合各種行為”的機制,主要因為它們是“依賴使用者提供的型別信息”并且“在編譯期才產生”的代碼。
和一般的class不同,class templates可以以不同的方式定制。(舉例特化)
猶有進者,對于帶有多個參數的class templates,你可以采用partial template specialization(偏特化)。(舉例)
template的編譯期特性以及“可互相組合”特性,使它在設計期非常引人注目。然而一旦你開始嘗試實作這些設計,你會遭遇一些不是那么淺白的問題:
a.你無法特化結構,你只能特化其成員函數。
b.成員函數的特化并不能“依理擴張”。(這里指成員函數不具有偏特化行為,cuigang)
c.程序庫撰寫者不能夠提供多筆缺省值。
多重繼承和templates兩者互補,如果我們將templates和多重繼承組合起來,將會產生非常具彈性的設備(device),應該很適合用來產生程序庫中的“設計元素”(design elements)。