2.4. Функциональный объект
2.4.1. Концепция
С точки зрения C++ функциональный объект – это класс, который имеет перегруженный оператор вызова функции7.
Графическое изображение обратного вызова с помощью функционального объекта представлено на Рис. 14. Исполнитель реализуется в виде класса, код упаковывается в перегруженный оператор вызовы функции, в качестве контекста выступает экземпляр класса. При настройке экземпляр класса как аргумент сохраняется в инициаторе8. Инициатор осуществляет обратный вызов посредством вызова перегруженного оператора, передавая ему требуемую информацию. Контекст здесь передавать не нужно, поскольку внутри оператора доступно все содержимое класса.
Рис. 14. Реализация обратного вызова с помощью функционального объекта.
2.4.2. Инициатор
Предварительно необходимо объявить функциональный объект (см. Листинг 15), потому что его объявление должен видеть как инициатор, так и исполнитель.
class CallbackHandler
{
public:
void operator() (int eventID) //This is an overloaded operator
{
//It will be called by server
};
};
Реализация инициатора приведена в Листинг 16.
class Initiator // (1)
{
public:
void setup(const CallbackHandler& callback) // (2)
{
callbackObject = callback;
}
void run() // (3)
{
int eventID = 0;
//Some actions
callbackObject(eventID); // (4)
}
private:
CallbackHandler callbackObject; // (5)
};
В строке 1 мы объявляется класс-инициатор. В строке 2 объявляется функция для настройки вызова, в которую передается ссылка на функциональный объект. Данный объект присваивается переменной-аргументу, объявленному в строке 5. В строке 3 объявлена функция запуска, внутри этой функции в строке 4 производится вызов перегруженного оператора. Как видим, синтаксис вызова перегруженного оператора совпадает с синтаксисом вызова обычной функции.
2.4.3. Исполнитель
Реализация исполнителя приведена в Листинг 17.
int main()
{
Initiator initiator; // (1)
CallbackHandler executor; // (2)
initiator.setup(executor); // (3)
initiator.run(); // (4)
}
В строке 1 объявляется переменная класса-инициатора, в строке 2 объявляется функциональный объект, в строке 3 производится настройка, в строке 4 – запуск.
2.4.4. Синхронный вызов
Реализация инициатора для синхронного вызова представлена в Листинг 18. В отличие от асинхронного вызова, здесь функциональный объект не сохраняется как аргумент, он передается через входные параметры функции.
void run(CallbackHandler& callbackObject)
{
int eventID = 0;
//Some actions
callbackObject(eventID);
}
2.4.5. Преимущества и недостатки
Преимущества и недостатки реализации обратных вызовов с помощью функционального объекта приведены в Табл. 5.
Табл. 5. Преимущества и недостатки обратных вызовов с помощью функционального объекта
Простая реализация. Самая простая из всех рассмотренных. Необходима только одна переменная – экземпляр класса, весь контекст хранится внутри этого класса. Прозрачный и понятный синтаксис.
Безопасность. При настройке в инициаторе создается копия переданного функционального объекта. Исходный экземпляр становится ненужным, его можно безопасно удалить.
Отсутствие трансляции контекста. Код вызова хранится внутри перегруженного оператора, контекст инкапсулирован внутри класса вместе с кодом.
Общий функциональный объект. Инициатор и исполнитель связаны через единый функциональный объект, они оба должны видеть его объявление. Вся логика обработки реализуется внутри объекта. Это приводит к монолитной архитектуре, что сильно затрудняет модификацию поведения обработчика. По сути дела, исполнитель встраивается в инициатор и становится его составной частью9.
8
В инициаторе хранится копия экземпляра класса. Не ссылка, не указатель, а именно копия. Из этого вытекает несколько важных следствий, которые будут рассмотрены далее.
9
Частично этот недостаток устраняется с помощью шаблонов, что будет рассматриваться в соответствующем разделе.