这里承接上一篇文章,继续记录关于继承的那些事儿...

NVI(non-Virtual Interface)和strategy模式
  NVI模式和strategy模式是两种不同的方法,可以用来替代virtual函数的方法。下面就一个具体任务(随便杜撰的哈)来阐述这三种方法:
  任务(胡诌的):在设计游戏时,通常都会有非玩家控制角色(NPC)的野怪或者boss等。某个时刻,用户想查看野怪或者boss的剩余生命值,以此来确定自己的攻击策略,所以,需要在设计野怪或者boss对应的类时,提供一个函数接口,该函数的功能是计算当前野怪或boss的剩余生命值,并返回之;但是,游戏场景中存在多个用户(角色),他们在某一时刻都想查看野怪或boss的剩余生命值,现在的要求是想让他们互斥的访问,即需要在获取当前剩余生命值时,事先申请一个互斥锁(mutex)来实现互斥的访问;

方法一:基于public继承+virtual函数

 // 定义一个角色扮演无关的抽象基类
class gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数)
  virtual int calcCurrHealth() const = ;
private:
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个野怪的类,以public的方式继承于gameNPC
class gameMinion : public gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数)
  // 重写继承而来的纯虚函数
  virtual int calcCurrHealth() const
  {
    //获取互斥锁(mutex)
    Mutex* pMutex = new Mutex(...);
    //...     //计算当前野怪的剩余生命值
    //...     //释放互斥锁
    delete pMutex;
  }
private:
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个boss的类,以public的方式继承于gameNPC
class gameBoss : public gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数)
  // 重写继承而来的纯虚函数
  virtual int calcCurrHealth() const
  {
    //获取互斥锁(mutex)
    Mutex* pMutex = new Mutex(...);
    //...     //计算当前boss的剩余生命值
    //...     //释放互斥锁
    delete pMutex;
  }
private:
  //...(省略具体的成员变量)
};

  上述方法是很容易想到的,并且也能很好的完成要求的任务。如果还有其他角色扮演无关的对象,依然令其继承于gameNPC类,至于为何要将gameNPC类设计为抽象类,很显然的理由,NPC本身只是一个抽象的概念,是游戏中一类对象的统称,它只能提供calcCurrHealth函数的接口声明,无法提供具体的实现,故纯虚函数是最好的选择。但是该方法存在代码冗余,即每个子类都要完成互斥锁的申请和释放操作。

方法二:NVI(non-Virtal Interface)
  
在摆出具体实现之前,需要具体说明一下该方法。该方法的实现时基于Template method,顾名思义,就是提供一个non-virtual函数接口供用户调用;而对于不同对象的多态性还是用virtual函数去实现,和方法一不同的是,抽离出不相同的部分定义virtual函数,而对于申请mutex和释放mutex对象的共同操作全部放在non-virtual函数接口中,这就是NVI。

 // 定义一个角色扮演无关的抽象基类
class gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数)
  // 完成任务的non-virtual接口,子类会继承之
  int currHealth() const;
  {
    //获取互斥锁(mutex)
    Mutex* pMutex = new Mutex(...);
    //...     //计算当前boss的剩余生命值
    int healthVal = calcCurrHealth();     //释放互斥锁
    delete pMutex;
    return healthVal ;
  }
private:
  // 抽离出不相同的部分(计算不同对象的剩余生命值)
  virtual int calcCurrHealth() const = ;
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个野怪的类,以public的方式继承于gameNPC
class gameMinion : public gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数) private:
  // 计算野怪的剩余生命值
  virtual int calcCurrHealth() const
  {
  //...
  }
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个boss的类,以public的方式继承于gameNPC
class gameBoss : public gameNPC{
public:
  //...(省略构造函数和析构函数) private:
  // 计算boss的剩余生命值
  virtual int calcCurrHealth() const
  {
  //...
  }
  //...(省略具体的成员变量)
}; //上面的NVI方法能否完成任务呢?测试一下就知道,测试代码如下:
gameNPC* pNPC = new gameMinion();
printf("%d\n",pNPC->currHealth()); //打印出野怪当前的剩余生命值
pNPC = new gameBoss();
printf("%d\n",pNPC->currHealth()); //打印出boss当前的剩余生命值

方法三:strategy模式
  上述两种方法其实都是基于virtual函数完成的,只是方法二的代码更简洁一些;就功能扩展方面而言,基于strategy模式的方法更好,该设计模式的思想就是抽离出任务,单独为其生成一个接口类。以下是具体实现:

 //将计算不同对象的剩余生命值这个任务抽离出来,定义一个接口类
class calcHealthInterface{
public:
  //...
  virtual int calcHealth() const = ;
};
class calcHealthMinion : public calcHealthInterface{
public:
  //...   //重写calcHealth函数,计算野怪的剩余生命值
  virtual int calcHealth() const
  {
  //...
  }
};
class calcHealthBoss : public calcHealthInterface{
public:
  //...   //重写calcHealth函数,计算boss的剩余生命值
22   virtual int calcHealth() const
  {
  //...
  }
};
// 定义一个角色扮演无关的抽象基类
class gameNPC{
public:
  explicit gameNPC(calcHealthInterface* pFunc):m_pHealthFunc(pFunc)
  { }
  virtual ~gameNPC() { //...}
  // 完成任务的non-virtual接口,子类会继承之
  int currHealth() const;
  {
    //获取互斥锁(mutex)
    Mutex* pMutex = new Mutex(...);
    //...     //计算当前boss的剩余生命值
    int healthVal = m_pHealthFunc->calcHealth();     //释放互斥锁
    delete pMutex;
    return healthVal;
  }
private:
  calcHealthInterface* m_pHealthFunc;
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个野怪的类,以public的方式继承于gameNPC
class gameMinion : public gameNPC{
public:
54   explicit gameMinion(calcHealthInterface* pFunc):gameNPC(pFunc)
  { }
  virtual ~gameMinion() { //... } private:
  //...(省略具体的成员变量)
};
// 定义一个boss的类,以public的方式继承于gameNRP
class gameBoss : public gameNPC{
public:
  explicit gameBoss(calcHealthInterface* pFunc):gameNPC(pFunc)
  { }
  virtual ~gameBoss() { //... } private:
  //...(省略具体的成员变量)
};
//下面是测试代码:
calcHealthInterface* pFuncInterface = new calcHealthMinion();
gameNPC* pNPC = new gameMinion(pFuncInterface);
printf("%d\n",pNPC->currHealth()); //打印出是哪个对象的剩余生命值呢???
pFuncInterface = new calcHealthBoss();
pNPC = new gameBoss(pFuncInterface);
printf("%d\n",pNPC->currHealth()); //打印出是哪个对象的剩余生命值呢???

总结

   看上去方法三较前面两种方法,显得更复杂;哪里能体现出该模式的优点呢?从功能扩展的角度看,如果出现了其他角色扮演无关的对象出现,它们剩余生命值的计算方法和前面的野怪或boss的不同,这时需要做的事情很简单,从calcHealthInterface类派生一个接口类并重写calcHealth函数,然后从gameNPC类派生对应的对象,具体做法和gameMinion及gameBoss一样,OK!!!这样就完成的功能拓展,用户调用时只需要使用基类指针即可,很方便,不是么?

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上面提出的任务纯属杜撰不切实际,因为玩游戏时,对于boss的生命值查看不存在写操作,多个用户同时查看没有任何影响,不需要加锁的,这里只是想提供一些额外的共同操作,以此来说明代码的简洁性及可扩展性是如此的重要。
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