基於原則設計
基於原則設計（Policy-Based Class Design）又名policy-based class design 或 policy-based programming, 是一種基於C++電腦程式設計規範，以原則（Policy）為基礎，並結合C++的模板超編程（template metaprogramming）。policy-based首見於 Andrei Alexandrescu 出版的 《Modern C++ Design》 一書以及他在C/C++ Users Journal雜誌專欄 Generic<Programming> 。
概覽
Policy的意思是方針，或策略，也就是將原本複雜的系統，拆解成多個獨立運作的「策略類別」（policy class），每一組policy class都只负责单纯如行为（behavior, method）或结构（structure）的某一方面。Templetes與多重继承（Multiple Inheritance）两项技术互补。多重继承由於继承自多組 Base Class，故缺乏型别訊息（type information），而Templetes基於型别，擁有豐富的型别訊息。多重继承容易扩张，而Templetes的特化（Specialization）不容易扩张。Policy-Based Class Design 同時使用了 Template 以及 Multiple Inheritance 兩項技術，結合兩者的優點。
template
<
class Policy1,
class Policy2,
class Policy3
>
class PolicyBasedClass:public Policy1, public Policy2
{
public:
PolicyBasedClass(){};
};
PolicyBasedClass則稱為宿主類別（host class），只需要切換不同 Policy Class，就可以得到不同的需求。Policy不一定要被宿主（host）继承，只需要用委托（delegation）完成这一工作。但policies必须遵守一个隐含的constraint，介面（interface）必须一样，故參數不能有巨大改變。
Policy class有點類似回呼函式（callbacks），但不同的是，callback只是一個函式，至於 policy class 則盡可能包含許多的 functions (methods), 有時還會結合狀態變數（state variables）與其他各式各樣的型別，如巢狀型別（nested types）。
policy 的一個重要的特徵是，宿主類別（host class）經常（並不一定要）使用多重繼承的機制去使用多個 policy classes. 因此在進行 policy 拆解時，必須要盡可能達成正交分解（Orthogonal Decomposition），policy彼此獨立運作，不相互影響。
Template Template Parameter
在 C++ 的Policy-Based Design 中，用來建構 Template 的類別參數（也就是policy class），本身亦可以是一個 Tempate 化的類別，形成所謂的 Template Template Parameter。
如果 Read()、Write() 有各種不同名目的參數時，可以利用 template 的不完全具現化 (Incomplement Instantiation) 特徵檢實現各個參數不同的成員函式（member function）。在host class中，可以撰寫不同參數版本的 Read(...) 函式，這有賴於c++ compiler的協助。
template
<
class T,
template< class > class ReadPolicy,
template< class > class WritePolicy
>
class ResourceManager
:
public ReadingPolicy< T >,
public WritingPolicy< T >
{
public:
void Read();
void Write(XmlElement*);
void Write(DataSource*);
};
上述的class T即是一個Template Template Parameter，這使得 Policy Class 更具擴充性與彈性，能夠處理各種類型的實體（instance）。
void main()
{
ResourceManager< AnimationEntity, BinaryReader, BinaryWriter > ResMgr1;
ResourceManager< ScriptEntity, TextReader, TextWriter > ResMgr2;
}
範例
下例是 C++ hello world的範例，可以使用各種原則（policies）列印文字。
template<
typename output_policy,
typename language_policy
>
class HelloWorld
: public output_policy,
public language_policy
{
using output_policy::Print;
using language_policy::Message;
public:
//behaviour method
void Run()
{
//two policy methods
Print( Message() );
}
};
#include <iostream>
class HelloWorld_OutputPolicy_WriteToCout
{
protected:
template< typename message_type >
void Print( message_type message )
{
std::cout << message << std::endl;
}
};
#include <string>
class HelloWorld_LanguagePolicy_English
{
protected:
std::string Message()
{
return "Hello, World!";
}
};
class HelloWorld_LanguagePolicy_German{
protected:
std::string Message()
{
return "Hallo Welt!";
}
};
int main()
{
/* example 1 */
typedef
HelloWorld<
HelloWorld_OutputPolicy_WriteToCout,
HelloWorld_LanguagePolicy_English
>
my_hello_world_type;
my_hello_world_type hello_world;
hello_world.Run(); //returns Hello World!
/* example 2
* does the same but uses another policy, the language has changed
*/
typedef
HelloWorld<
HelloWorld_OutputPolicy_WriteToCout,
HelloWorld_LanguagePolicy_German
>
my_other_hello_world_type;
my_other_hello_world_type hello_world2;
hello_world2.Run(); //returns Hallo Welt!
}
你可以更容易的撰寫其他的 Output policy, 單靠你創造更新的Policy class並實作print於其中。
外部連結
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