Question

我不确定这是关于编程技巧或设计的问题，但我愿意接受建议。

问题：我想在数据源（传感器）和消费者之间创建一个抽象层。这个想法是消费者只“知道”不同传感器类型的接口（抽象基类）。每种传感器类型通常由几个单独的值组成，这些值都有自己的吸气方法。

作为一个例子，我将使用简化的GPS传感器。

class IGpsSensor {

    public:
        virtual float getLongitude() = 0;
        virtual float getLatitude() = 0;
        virtual float getElevation() = 0;

        // Deviations
        virtual float getLongitudeDev() = 0;
        virtual float getLatitudeDev() = 0;
        virtual float getElevationDev() = 0;

        virtual int getNumOfSatellites() = 0;
};

由于传感器的更新是由不同的线程完成的（细节取决于接口的实现），因此同步getter以及更新方法似乎是确保一致性的合理方法。

到目前为止一切顺利。在大多数情况下，这种级别的同步应该足够了。但是，有时可能需要获取多个值（使用连续的getXXX（）调用）并确保两者之间不发生更新。这是否必要（以及哪些值很重要）取决于消费者。

坚持这个例子，在很多情况下，了解经度和纬度（但希望两者都与相同的更新（）相关）非常重要。我承认可以将它们组合成一个“位置”类或结构。但消费者也可能将传感器用于更复杂的算法，并且也需要偏差。

现在我想知道，做这件事的正确方法是什么。

我能想到的解决方案：

将所有可能的值分组到一个struct（或类）中，并添加一个额外的（synchronized）getter一次性返回所有值的副本 - 对于我来说似乎是很多不必要的开销，如果只有2或3个可能需要10个值。
添加一个方法，返回对数据源中使用的互斥锁的引用，以允许消费者锁定 - 这不像“好设计”。由于getter已经同步，因此必须使用递归互斥锁。但是，我假设有多个读者，但只有一个作者，因此我宁愿在这里使用共享互斥锁。

感谢您的帮助。

Answer 1

如何暴露“读者”界面？要获得读者对象，您可以这样做：

const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();

IGpsSensorReader类可以访问IGpsSensor类的受保护成员。构建时，它将获得锁定。破坏后，它会释放锁定。访问者可以这样做：

{ //block that accesses attributes
   const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();
   //read whatever values from gps_reader it needs
} //closing the scope will destruct gps_reader, causing an unlock

您还可以将getWriter方法公开给执行更新的线程。在内部，您可以使用boost的shared_mutex来调解读者和作者之间的访问。

Answer 2

我在一些简单项目中使用的技术是仅提供对代理对象的访问。此代理对象在其生存期内持有锁，并为我的数据提供实际接口。此访问本身不进行同步，因为它只能通过已经适当锁定的代理才能使用。我从未试图将其扩展到一个完整的项目，但它似乎对我的目的很好。

Answer 3

可能的解决方案：从

派生所有源类

class Transaction {
  pthread_mutex_t mtx;
  // constructor/destructor
public:
  void beginTransaction() { pthread_mutex_lock(&mtx); } // ERROR CHECKING MISSING
  void endTransaction() { pthread_mutex_unlock(&mtx); } // DO ERROR CHECKING
protected:
  // helper method
  int getSingle(int *ptr)
  { int v; beginTransaction(); v=*ptr; endTransaction(); return v; }
};

如果需要读出多个值，请使用begin / endTransaction方法。要定义你的getValue函数，只需用指向相应成员的指针调用getSingle [这只是一个方便的方法，这样你就不必在每个getValue函数中调用begin / endTransaction。]。

您需要充实一些细节，因为如果您的getValue函数使用begin / endTransaction，您将无法在事务中调用它们。（互斥锁只能被锁定一次，除非它被配置为递归。）

C ++ / Boost：跨多个方法（getter）调用同步对资源的访问

3 个答案: