C++超详细讲解隐藏私有属性和方法的两种实现方式
目录
- 例子
- 用抽象类解决问题
- 用Pimpl风格解决问题
- 总结
- 参考
- 通过隐藏私有属性和方法,让被调用者猜不到其实现方式
- 私有方法中或者属性中,可能会存在一些第三方的头文件或者库的依赖,而对于被调用方来说不应该直接依赖
例子 假设我们有一个DataAcquirer封装为一个动态链接库,用来获取数据的:那么以下代码有几个问题:
- 其只需要暴露GetData这个方法给调用方,但是文件中还包含了头文件HttpClient.h 这个是调用方其实并不需要关心的,这就导致调用方还需要配置头文件的目录,有时候甚至还要配置这个间接依赖的库。那么就给调用方带来了不必要的依赖。
- 有时候想要隐藏类的内部实现细节,但这里通过HttpClient m_pHttpClient私有属性和HttpResponseCode HttpDataGet()私有方法,那么调用方就可能猜到这个数据其实是通过http协议来获取的。
#include #include "HttpClient.h"#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)#else#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)#endifclass DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirer{public: DataAcquirer(); ~DataAcquirer(); public: const std::string GetData(); private: HttpResponseCode HttpDataGet(); HttpClient m_pHttpClient; };
用抽象类解决问题 如果你知道依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle, DIP), 那应该知道,提供给调用方的时候高层模块依赖其抽象。 在软件编写的时候,抽象是必不可少的,他可以降低我们依赖,也能够让我们更加清晰的定义更友好的接口。这个样例中,我们只需要提供GetData的方法/接口,那我们面向接口的设计如下面类图所示:
文章图片
解释下上述的类图:
- 调用者client操作的是DataAcquirerAbstract作为抽象类,利用多态实际的对象指向的是DataAcquirer
- DataAcquirer通过工厂方法DataAcquirerFactory进行生产
#pragma once#include class DataAcquirerAbstract{public: virtual const std::string GetData() = 0; };
DataAcquirer.h的内容如下, 声明DataAcquirer :
#pragma once#include #include "HttpClient.h"#include "DataAcquirerAbstract.h"class DataAcquirer : public DataAcquirerAbstract{public: DataAcquirer(); ~DataAcquirer(); public: virtual const std::string GetData(); private: HttpResponseCode HttpDataGet(); HttpClient m_pHttpClient; };
工厂方法部分用于生产DataAcquirer,下面是DataAcquirerFactory .h文件:
#pragma once#include#include "Factory.h"#include "DataAcquirerAbstract.h"#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)#else#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)#endifclass DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirerFactory : public Factory{public: virtual std::unique_ptr CreateDataAcquirer(); };
最后调用者只需要引用DataAcquirerAbstract和DataAcquirerFactory ,如下所示, DataAcquirer对于调用者来说是不可见的。
#include #include#include "DataAcquirerAbstract.h"#include "DataAcquirerFactory.h"int main(){ std::unique_ptr factory = std::make_unique (); std::unique_ptr pObj = factory->CreateDataAcquirer(); std::string strData = https://www.it610.com/article/pObj->GetData(); //... Do something else return 0; }
用Pimpl风格解决问题 Pimpl实际的解决方法也比较简单,将Private/Protected属性和方法放到另一个类中,这个类只需要进行声明,然后通过成员指针的方式,进行属性或者方法的访问。用pimpl改造后的类图如下:
文章图片
DataAcquirer只给调用者暴露了GetData()方法和m_pImpl未知细节的指针,而这个未知细节的指针,在cpp文件中将含有一些私有的方法和属性,也提供一个相应的GetData()的public方法。
DataAcquirer.h文件实现如下:
#pragma once#include #include "HttpClient.h"#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)#else#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)#endifclass DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirer{public: DataAcquirer(); ~DataAcquirer(); public: const std::string GetData(); private: class DataAcquirerImpl; std::unique_ptrm_pImpl; };
DataAcquirerImpl的具体实现放在DataAcquirer.cpp中:
#include "DataAcquirer.h"class DataAcquirer::DataAcquirerImpl{public: DataAcquirerImpl() {}; const std::string GetData() { return ""; }; private: HttpResponseCode HttpDataGet() { return m_pHttpClient.Get(); }; HttpClient m_pHttpClient; }; DataAcquirer::DataAcquirer() : m_pImpl(new DataAcquirerImpl()){}DataAcquirer::~DataAcquirer(){}const std::string DataAcquirer::GetData(){ return m_pImpl->GetData(); }
总结 无论是抽象类的方式还是Pimpl风格都达成了接口与实现的分离,并且降低了编译时候的依赖。
以上所说的两种方式,在从无到有编写代码的时候,可以完整的使用这个模式,可是有时候,你需要去维护已有的代码,在原先的导出类中进行一些修改,想要去降低这些依赖,个人认为用Pimpl此时就更适合去做这种扩展修改了。
参考 抽象类方法和Pimpl均在<
另外参考了微软文档<>
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