<监听器模式>在C++ 与 Java 之间实现的差异

前言：

关于各种语言孰优孰劣的讨论在软件界就是个没完没了的话题，今天我决定也来掺和下。

只是我想探讨的不是哪种语言的性能怎样，钱途怎样。而是站在语言本身特性的基础上中肯地比較探讨。由于如今工作用的是C/C++,
曾经接触过Java，于是我就以这两门语言作为我的对照语言。

本文目的：

我就以监听器的实现为例演示各自的实现代码，认识下Java与C++的代码风格。看看Java是怎样滋润地生活在无指针的环境下。瞄瞄指针在C++中又有怎样妙用？

场景设计:

        以监听器模式为例。如今有一个Window, Windows里面有一个button(button有检測点击的函数)，当用户点击按

钮时。Windows能提供一个方法处理被点击的事件。

伪代码：

类 Window{  

Button 

 处理button被点击函数(){};

}

类 Button

{   

检測button被点击函数（）{ 若点击，则回调处理函数 }

}

来看看类图设计：

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来看Java的典型实现：

/*
	 * 事件监听
	 */
	public interface IOnClickListener{
		public void OnClicked();
	}

	/*
	 * 按钮类
	 */
	public class CMyButton{

		private IOnClickListener m_listener = null;

		boolean setOnClickListener(IOnClickListener e)
		{
			if(m_listener == null){
				m_listener = e;
				return true;
			}
			else{
				return false;
			}
		}

		//这种方法仅仅提供给系统底层调用
		void click(){
			if (m_listener != null){
				m_listener.OnClicked();
			}
		}

	}

	/*
	 *  Window类
	 */
	public class CMyWindow implements IOnClickListener{

		private String m_strWindowName = "<Defualt Windows>";
		protected CMyButton m_myButton;

		public CMyWindow(String strName){
			m_strWindowName = strName;
			m_myButton = new CMyButton();
		}

		//设置监听器，CMyWindow已经实现了OnClicked，所以事件触发时会回调本类的OnClicked()
		public void Init(){
			m_myButton.setOnClickListener(this);
		}

		@Override
		public void OnClicked() {
			System.out.println(m_strWindowName+"'s button is clicked");
		}
	}

	public static void main(String args[]){
		CMyWindow win1 = new CMyWindow("Win1");
		win1.Init();

		/*
		 * 这里模拟Button点击，事实上应该由其内部
		 * 底层触发。这里为了方便演示，直接触发
		 */

		win1.m_myButton.click();
	} 

看看C++採用这样的方式的实现：

//============================================================================
// Name        : TestHandler.cpp
// Author      :
// Version     :
// Copyright   : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class IOnClickListener
{
public:
	virtual void OnClicked() = 0;
};

class CMyButton{

public:

	CMyButton():m_listener(nullptr){};

	bool setOnClickListener(IOnClickListener* e)
	{
		if(m_listener != nullptr)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			m_listener = e;
			return true;
		}
	};

	//这种方法仅仅提供给系统底层调用
	void click()
	{
		if (m_listener != nullptr)
		{
			m_listener->OnClicked();
		}
	}

private:
	IOnClickListener* m_listener;

};

class CMyWindow : public IOnClickListener
{
public:
	CMyWindow(string strName): m_strWindowName(strName){};

	//设置监听器，CMyWindow已经实现了OnClicked，所以事件触发时会回调本类的OnClicked()
	void Init()
	{
		m_myButton.setOnClickListener(this);
	};

	//@Override
	virtual void OnClicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button is clicked"<<endl;
	};

	CMyButton m_myButton;

private:

	string m_strWindowName;

};

int main() {
	CMyWindow win1("Win1");
	win1.Init();

	win1.m_myButton.click();

	return 0;
}

C++和Java的代码大致几乎相同。比較显眼的差异在于在Button中 Java採用监听器对象。而C++採用监听器指针。皆因Java的对象能实现多态。 而C++仅仅有指针能够实现多态。

这里有人有疑问了？

这里一个window仅仅有一个button能够通过 CMyWindow 实现监听器IOnClickListener接口OnClicked设置监听器，倘若一个window包含多个button，怎样为每一个button
在CMyWindow 中实现处理函数？？OnClicked接口总不能在一个类中被实现多次吧 ~~

java说：一个类不能对一个接口实现多次，那我建立多个内部类能够了吧，况且我的匿名内部类能够简单又

简洁的哦~

public void Init(){

		m_myButton1.setOnClickListener(new IOnClickListener(){
			@Override
			public void OnClicked() {
				System.out.println("button1 is clicked");
			}

		});

		m_myButton2.setOnClickListener(new IOnClickListener(){
			@Override
			public void OnClicked() {
				System.out.println("button2 is clicked");
			}

		});
	}

C++说：我没有匿名内部类，可我也有内部类（有类名，跟普通类无异）。但我不可能为了每一个button新建一个内部类吧？ 我有更灵活的方法，就是类函数指针。我仅仅须要在CWindow里面为每一个button加入对应的处理方法。方法的參数和返回值跟
OnClicked回调函数一样，另外在监听器接口中加上模版的特性也能够实现。

//用于定义处理函数的接口
class IOnClickListener
{
public:
	virtual void OnClicked() = 0;
};

//实现监听器接口，增加模版指针和类成员指针用于识别  ->回调函数是属于哪个类的哪个方法
template <class T>
class COnClickListenerImpl : public IOnClickListener
{
public:

	typedef void (T::*OnClickListenHandler)();

	bool setOnClickHandler(T* p, OnClickListenHandler f)
	{
		m_callObj = p;
		m_callBackFun = f;
		return true;
	}

	virtual void OnClicked(){
		(m_callObj->*m_callBackFun)();		//调用类函数指针实现回调
	}
private:
	T* m_callObj;							//回调函数所在的对象指针
	OnClickListenHandler m_callBackFun;		//回调函数的类成员指针
};

class CMyButton{

public:

	CMyButton():m_listener(nullptr){};

	template<class T>
	bool setOnClickHandler(T* p, typename COnClickListenerImpl<T>::OnClickListenHandler f)
	{
		COnClickListenerImpl<T>* tmp = new COnClickListenerImpl<T>();
		tmp->setOnClickHandler(p, f);
		m_listener = tmp;
	};

	//这种方法仅仅提供给系统底层调用
	void click()
	{
		if (m_listener != nullptr)
		{
			m_listener->OnClicked();
		}
	}

private:
	IOnClickListener* m_listener;

};

class CMyWindow
{
public:
	CMyWindow(string strName): m_strWindowName(strName){};

	void Init()
	{
		//为两个按钮分别设置本类的两个处理函数
		m_myButton1.setOnClickHandler(this, &CMyWindow::OnBtn1Clicked);
		m_myButton2.setOnClickHandler(this, &CMyWindow::OnBtn2Clicked);
	};

	void OnBtn1Clicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button1 is clicked"<<endl;
	};

	void OnBtn2Clicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button1 is clicked"<<endl;
	};

	CMyButton m_myButton1;
	CMyButton m_myButton2;

private:

	string m_strWindowName;

};

总结：

Java的匿名内部类对监听器的实现既暴力又简单，没有类名。一个内部类仅仅为生成一个特定的监听器对象， 一个对象相应一个Button，思路比較清晰。印证了java的设计基础是优雅简单，尽量让开发人员一目了然，也正是如此。java才有众多fans.

C++不用通过内部类的方式，而是通过加入成员方法的方式为每一个button设置回调处理函数。而中间用到了模版。类函数指针, 通过模板技术构造一个中间监听器模板类，在设置监听回调函数时自己主动实例化模板类实例的对象，在Button中通过保存接口指针，利用多态性间接地指向实例化的模版类对象， 说起来比較拗口，实现起来略微复杂间接，可是比較灵活，也从令一方面印证了C++是一门略微复杂。可是灵活到什么事都能够干。

思考点：

通过COnClickListenerImpl这个模板类来避免CMyButton成为模版类（若没有COnClickListenerImpl，仅仅能在CMyButton中保存T* m_callbackObj,这种CMyButton就会变味。跟初衷不同。所以设计要尽量避免改动CMyButton）

疑问: 

这时候有C基础的朋友可能会迫不及待地说。干嘛用类函数指针，用C函数指针，然后随便定义几个全局函数或者静态函数不即可了（C函数指针在C++不能指向类普通成员函数）？然后在CMyButton中存放一个回调函数指针即可了。连什么OnClickListener这些类都不用定义了~

答疑：

当然，我想说这些方法也是可行的。可是这种话你的回调函数就不能直接訪问CMyWindow的资源了（由于不是类普通函数）。想调的话还须要通过其它途径訪问CMyWindow~ 而我们在回调函数里常常还需用到其类的其它属性，所以这里用到类函数指针还是比較方便。