最近研究了一下MammothServer,发现里面有一个叫Dispatcher的实现,很有意思。正好自己最近在学习boost::mpl等东东,因此花了几天学习,并把自己的学习心得总结了一下。相信对大多数C++程序员会有帮助。
前言
在编写通讯框架时,经常要处理众多的协议。而处理完协议后,再调用相应的处理函数时,
在C++中,我们一般要使用统一接口。比如Windows消息中的MSG结构等等。
这种统一的处理结构最大的缺点是缺乏有效地类型检测,容易出错。因为,编译器无法对每一个特定消息进行数据合法性检查。
不过利用模板技术,完全可以实现RPC参数的解析以及与C++函数的自动匹配,支持不定长参数。
伪代码
class Dispatcher {
map<string, func> invokers_;
void register_function( const std::string& name, func);
void invoke( void* packet ) {
sequence params = deserialize( packet );
invokers_[ params["name"] ]( params );
}
}
void hello(const std::string& msg ) {
}
void hello2(const std::string& msg , const std::string& from) {
}
Dispatcher.register_function("hello", hello );
Dispatcher.register_function("hello2", hello2 );
准备知识
C++ template
boost::bind
boost::function 仿函数
boost::fusion 处理不同类型参数的sequence
boost::mpl 处理函数参数表的推导
part1 - basic framework
由于用户提供的函数带有不确定个数的参数,因此,在dispatcher内部,需要首先将用户提供的Function转换成为统一参数的仿函数,定义如下:
引用
出于讲解的需要,暂时不支持返回值,且与应用相关的参数被简化为一个void*
typedef boost::function<void(void*)> invoker_function_type;
相应的容器为
typedef std::map<std::string, invoker_function_type> dictionary_type;
注册函数考虑面向对象,因此包含函数Function和类实例Base.
class Dispatcher {
// 实际的invoke函数形式
typedef boost::function<void(void*)> invoker_function_type;
// name -> invoker 表
typedef std::map<std::string, invoker_function_type> dictionary_type;
dictionary_type m_invokers;
public:
template<typename Function, typename Base>
void register_function(std::string const & name, Function f, Base& base) {
m_invokers[name] = ...; //TODO
}
};
part2 - invoker
invoker是整个实现的核心。其中最重要的是对用户调用函数参数的自适应。
// predefinition
template<typename Function
,typename From = typename mpl::advance_c<typename mpl::begin< ft::parameter_types<Function> >::type, 1>::type
,typename To = typename mpl::end< ft::parameter_types<Function> >::type
>
struct Invoker;
// invoker,提取参数,放入sequence,继续调用
template<typename Function
,typename From
,typename To
>
struct Invoker
{
static void apply(Function func) {
typedef typename mpl::deref<From>::type arg_type; // 当前参数类型
typedef typename mpl::next<From>::type next_iter_type; // 下一个参数
typedef Invoker<Function, next_iter_type, To> NextInvoker;
NextInvoker::apply(func);
}
};
// 特化的invoker,结尾
template<typename Function
,typename To
>
struct Invoker<Function,To,To>
{
static void apply(Function func) {
std::cout << "finish";
}
};
template<typename Function>
void trigger(Function func) {
Invoker<Function>::apply( func );
}
不准确,但是直观的的描述可以理解为:
如果 函数为 func( int, char,void*),则实际生成的模板类分别是
Invoker< Function, int , void >;
Invoker< Function, char, void >;
Invoker< Function, void*, void >;
Invoker< Function, void, void >; //* 这个会匹配到特化的Invoker,从而结束递归
加入收集参数的模板参数
// invoker,提取参数,放入sequence,继续调用
template<typename Function
,typename From
,typename To
>
struct Invoker
{
template< typename Args >
static void apply(Function func, Args args) {
typedef typename mpl::deref<From>::type arg_type; // 当前参数类型
typedef typename mpl::next<From>::type next_iter_type; // 下一个参数
typedef Invoker<Function, next_iter_type, To> NextInvoker;
NextInvoker::apply(func, fusion::push_back(args,std::string("hello")));
}
};
// 特化的invoker,结尾
template<typename Function
,typename To
>
struct Invoker<Function,To,To>
{
template< typename Args >
static void apply(Function func,Args args) {
std::cout << args;
fusion::invoke(func, fusion::push_front(args, input)); // 完成对用户函数的调用
}
};
template<typename Function>
void trigger(Function func) {
Invoker<Function>::apply( func , fusion::nil() );
}
进一步实现对参数的提取,就可以实现一个完整的RPC的机制。
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