C Plug in 技術的一些深度思考 1

c++ plug-in 技術的一些深度思考(2)

最近，忙於思考如何重構乙個unix系統。這個系統是由c++寫的，重構的思路是希望能夠抽取出一些公共的東西，作為core。另外一些東西做成plug-in。這樣以後如果客戶的規範更新了，我們只需要增加修改plug-in就好了，core的部分不需要再修改。

要滿足這個要求，有些基本的原則：

[1] core裡面所有的東西不能依賴plug-in裡面。這種依賴可以理解為build(compiler + link)core裡面模組的時候，不需要用到plug-in裡面的標頭檔案或者object檔案;

[2] 部署的時候，可以不用重新部署core。只需要update plug-in，就可以獲得新功能。

[3] 現有**最好能夠最大程度的復用。

因為這些要求，對c++設計編碼在大型系統中的使用，有了一些新的體會和認識。為了簡化問題，我抽象了乙個簡單的例子。

有這樣乙個需求：給定乙個整數陣列，我們需要對這個陣列作些運算，這個運算現在看到的有求和，求積，未來可以增加運算規則，譬如求最大值，最小值，平均值等等。現在不能**未來需要那些運算，系統需要擴充套件的能力。

首先來看看運用物件導向和工廠模式給出的初始設計。

我們有乙個icalc的藉口，介面裡唯一乙個需要override的函式是: virtual void calc(int *p, size_t size, int *result) = 0 這裡說唯一是從設計角度考慮的，因為它本身的析構函式也是純虛函式。另一方面，這個函式沒有要求是const的，這個不會影響我們的討論。因為現有系統中並沒有一致的使用const，所以我們設計這個介面的時候，沒有把const考慮進去。

接下來，我們設計兩個實體類calcadd和calcmul，當然它們都override了calc這個方法。我們又設計了乙個calcfactory，它有個靜態函式getcalc(string calctype)。通過calctype的值，返回正確的calc型別。

目錄結構

// include/icalc.h
#ifndef _icalc_h_
#define _icalc_h_
#include class icalc
;#endif //_icalc_h_

//include/calcfactory.h
#ifndef _calcfactory_h_
#define _calcfactory_h_
#include #include "icalc.h"
class calcfactory
;#endif //_calcfactory_h_

//include/calcadd.h
#ifndef _calcadd_h_
#define _calcadd_h_
#include "icalc.h"
class calcadd : public icalc
;#endif //_calcadd_h_

給純續函式提供函式體是可以的，在這種情況下也是必需的。

#include "../include/icalc.h"
icalc::~icalc()

// src/calcfactory.cpp
#include "../include/calcfactory.h"
#include "../include/calcadd.h"
#include "../include/calcmul.h"
using std::string;
icalc* calcfactory::getcalc(string calctype)
else if ("mul" == calctype)
else
}

// src/calcadd.cpp
#include "../include/calcadd.h"
void calcadd::calc(int *p, size_t size, int *result)
}calcadd::~calcadd()

// src/main.cpp
#include #include #include "../include/calcfactory.h"
#include "../include/icalc.h"
using namespace std;
int arr = ;
int result; // result = 0
int main(int argc,char* argv)
if (string("add") == argv[1])
else if (string("mul") == argv[1])
icalc *calc = calcfactory::getcalc(argv[1]);
if (!calc)
calc->calc(arr, sizeof(arr)/sizeof(int), &result);
cout << "result = " << result << endl;
delete calc;
return 0;
}

可以看到，這個版本其實是個不錯設計的。因為如果我們要增加乙個求最小值的演算法，只需要設計乙個calcmin，實現icalc介面，重新修改calcfactory的getcalc函式，增加乙個「min」的分支，就ok了。這個設計也符合開閉原則。就是對修改開放，對整個工作流的修改是關閉的。可是，這樣的設計還是有幾個問題：

[1] calcfactory.obj依賴於calcadd.h，calcmul.h。如果增加乙個新的演算法，這個檔案必須重新修改，編譯，鏈結。

[2] calc雖然不依賴於calcadd.h，calcmul.h。換言之，如果calcadd修改了，calc不需要重新編譯，但是卻需要重新鏈結。因為calc需要calcadd.o, calcmul.o。

基於這兩點，我們沒有辦法把calcadd這樣的演算法做成plug-in。因為更新plug-in，我的core程式也需要更新。很多時候這不是乙個嚴重的問題，但是有時候我們確實需要簡單的更新plug-in。因為如果只更新plug-in，我們可以減少很多core程式測試的時間和工作量。這個在大型程式帶來的價值是巨大的。於是，我們繼續改進我們的設計。

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