类层次结构设计,避免从基类到派生类的向下转换

时间:2012-06-24 03:25:10

标签: c++ design-patterns

我正在用C ++设计一个DNS解析库。 DNS数据包具有一组标准字段,后跟资源记录列表,该列表还具有一组标准字段,后跟一个RData字段。根据类型字段解析RData字段。现在,我为DNSRData指定层次结构,以处理各种类型。代码看起来像这样:

class DNSRData {
  virtual void ToString() = 0;
  virtual void Parse() = 0;
}

class DNSRData_A : public DNSRData {
  void ToString();
  void Parse();
  uint32_t GetIP();
}

class DNSRData_CNAME : public DNSRData {
  void ToString();
  void Parse();
   const char* GetAlias();
}

class DNSResourceRecord {
  /* Standard Fields 
   ..... */
  int      type_; // Specifies the format for rdata_
  DNSRData *rdata_; 
}

class DNSPacket {
  /* Standard Fields
  ....*/
  vector<DNSResourceRecord *> rr_list_;
}

现在这是我的问题,每个DNSRData记录可能有不同的字段。我不想为Base类中的所有字段添加访问器,因为它们存在于某些派生类中而不存在于其他类中。 IP地址仅存在于DNSRData_A中,而不存在于任何其他地址中。

因此,当我想对DNSRData执行任何操作时,我会查找类型并从DNSRData *执行向下转换为DNSRData_A *。

DNSRData *rdata = packet->GetResourceRecord().front(); //not really necessary for this example
if(resource_record.type == RR_CNAME) {
  DNSRData_CNAME *cname = (DNSRData_CNAME*)rdata;
} 

这可能会导致以后出现大量问题,而且随着我们添加更多类型,它很快变成了一种不圣洁的混乱。关于如何在不向Base类添加所有访问器的情况下解决此问题的任何想法?

修改

更多上下文,这是高性能DNS跟踪解析库的一部分。当我们看到线路上的数据包时,很多操作都已完成。那么,什么是混淆设计的操作,让我们说我们得到一个DNSPacket并且现在我们解析它我们想要决定如何根据类型进一步处理它。

if(type == RR_CNAME) {
  DNSRData_CNAME *cname = dynamic_cast<DNSRData_CNAME*>(&rdata);
  char *alias = cname->GetAlias();
}else if (type = RR_A) {
  DNSRData_A *a = dynamic_cast<DNSRData_A*>(&rdata);
  uint32_t ip = a->GetIP();
}

如您所见,从基本类型RData到更具体的RData类型涉及到一个向下转换。我想避免这种沮丧,并使用一种设计模式来解决这个问题。

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

如果我理解正确的话,我认为访客模式就是你想要的

Visitor pattern

class GetInfoVisitor
  {
    void visit(DNSRData_A* a)
    {
        uint32_t ip = a->GetIP();
    }
    void visit(DNSRData_CNAME * cname) 
    {        
        char *alias = cname->GetAlias();
    }   
  }

class DNSRData
{

    void action(Visitor& visitor) 
    {
        visitor.visit(this);
    }
}

int main()
{
 ...
 GetInfoVisitor getInfoVisitor;
 DNSRData *rdata = packet->GetResourceRecord().front();
 rdata->action(getInfoVisitor);
}

答案 1 :(得分:0)

首先,您可能需要考虑dynamic_cast,而不是您在示例中使用的c样式转换。这将允许您检查演员表是否成功,这可以避免潜在的严重错误。

其次,我认为可能需要更多背景来回答您的问题。几乎无一例外,良好地使用设计模式可以让您避免这种情况开始。鉴于手头的信息,我建议甚至可以在父类中创建一个名为operations的抽象虚函数,然后可以重写该函数来实现感兴趣的特殊逻辑。这将允许您在任何人覆盖基类时考虑问题,因此代码更易于维护,并且由于避免查找类型而节省时间。