c++ - 如何让一个接口(interface)返回不同的数据类型？

Question

简而言之，我想使用一个接口(interface) IProducer 来创建一个对象 IProduct。 IProduct 将具有不同的组件，具体取决于创建它的接口(interface)。 IProduct 类随后将由 IConsumer 接口(interface)使用。应根据 IProduct 的派生类型使用正确的 IConsumer 类(我不想自己进行类型检查)。

我基本上想使用策略模式(单个接口(interface)背后的不同行为)，但增加了返回特定于所使用的派生接口(interface)的对象的能力。我想遵守打开/关闭原则，并且在添加更多功能时不更改任何这些现有类。

我想完成这样的事情(我确定某处语法错误但请耐心等待):

class IProduct {
    public:
        int intData;
};

class ProductA : public IProduct {
    public:
        float floatData;
};

class ProductB : public IProduct {
    public:
        bool boolData;
};

class IProducer {
  public:
    virtual IProduct* produce(void) = 0;
};

class ProducerA : public IProducer {
  public:
    IProduct* produce(void) {
        return new ProductA;
    }
};

class ProducerB : public IProducer {
  public:
    IProduct* produce(void) {
        return new ProductB;
    }
};

class IConsumer {
    public:
        virtual void consume(IProduct* prod) = 0;
};

class ConsumerA : public IConsumer {
    public:
        void consume(IProduct* prod) {
        //I want to access the float!
    }
};

class ConsumerB : public IConsumer {
    public:
        void consume(IProduct* prod) {
        //I want to access the bool!
    }
};

void main() {

    IProducer* producer = ProducerFactory::create("ProducerA");

    IProduct* product = producer->produce();

    IConsumer* consumer = ConsumerFactory::create("ConsumerA");

    consumer->consume(product); //I would like the correct consumer to be used here to deal with the ProductA class
}

如果您认为有更好的方法来解决这个问题，我会洗耳恭听。感谢您的帮助!

Answer 1

您需要的是一个注册表，它将 IProduct 实现映射到正确的 IConsumer 实现。基本上它只是 map 的抽象:

class ConsumerRegistry
{
    std::map<size_t, std::shared_ptr<IConsumer>> m_consumers;

public:

    // we are not responsible for products, so lets allow plain ptrs here for more flexibility and less overhead
    std::shared_ptr<IConsumer> GetConsumer(IProduct* product)
    {
        auto it = m_consumers.find(typeid(product).hash_code());

        if (it == m_consumers.end())
            return nullptr;
        else
            return it->second;
    }

    template<typename P>
    void RegisterConsumer(std::shared_ptr<IConsumer> consumer)
    {
        m_consumers.emplace(typeid(P).hash_code(), consumer);
    }

    template<typename P>
    void UnregisterConsumer()
    {
        m_consumers.erase(typeid(P).hash_code());
    }
};

要么全局公开此类(例如作为单例)，要么在需要它的上下文中使用它。您这样注册消费者:

reg.RegisterConsumer<ProductA>(new ConsumerA());
reg.RegisterConsumer<ProductB>(new ConsumerB());

我们还可以在 IConsumer 中使用一个 virtual void Register(ConsumerRegistry& reg) = 0; 方法来实现更安全的注册:

void ConsumerA::Register(ConsumerRegistry& reg, std::shared_ptr<IConsumer> self)
{
    IConsumer::Register<ProductA>(reg, self);
}

// Required for friendship, can be static:
template<typename T>
void IConsumer::Register(ConsumerRegistry& reg, std::shared_ptr<IConsumer> self)
{
    reg->RegisterConsumer<T>(self);
}

void ConsumberRegistry::RegisterConsumer(std::shared_ptr<IConsumer> consumer)
{
    consumer->Register(*this, consumer);
}

将 Register() 和低级 RegisterConsumer() 方法设为私有(private)，并让 ConsumerRegistry 和 IConsumer 成为 friend 。可以这样使用:

reg.RegisterConsumer(new ConsumerA());
reg.RegisterConsumer(new ConsumerB());