來源:embed linux share
作者:亞索老哥
模式動機
在嵌入式的應用場景中,管理資源(例如文件、內存)是一件非常麻煩、非常容易出錯的事情。因爲在分配資源後,還必須釋放資源。例如fopen()打開文件後,必須要使用fclose()來關閉文件,而使用malloc申請內存資源後,就必須使用free()函數來釋放內存。
在實際開發工作中,稍微對malloc不注意就會導致內存泄漏。而模板方法模式堪稱預防這類低級錯誤的神器!
場景案例
場景:現在硬盤卡上存放了多部電影,我們需要在電腦上隨機讀取播放。
假設我們動態申請1G的內存空間來存放視頻,如果女主是美女,那麼正常播放視頻,播放完後退出程序。如果女主長相感人,則立馬退出程序!
傳統實現的僞代碼如下:
...
int main()
{
...
//申請1G內存
p_movie = malloc(1G);
//讀取sd卡視頻,並存放在p_movie中
...
//根據電影類型來選擇播放方式
if(p_movie == 美女)
{
...//正常播放電影
}
else if (p_movie == 長相感人)
{
...//停止播放電影
//釋放內存
free(p_movie);
return -1;
}
//釋放內存
free(p_movie);
return 0;
}
在上面的代碼實現中,管理內存和使用內存的代碼耦合在一起。在每個分支情況裏面,必須時刻注意內存的使用和釋放情況(比如在本例中,free函數就出現了兩次)。隨着各種程序中的分支越來越多、越來越龐大,有時候很容易忽略對內存的釋放,從而引起內存泄漏。
解決方案
編寫類似這種資源處理相關的代碼,之所以很麻煩,是因爲資源管理和資源使用的代碼耦合在一起了,我們只要通過定義一個模板方法函數,來分離這兩部分的代碼,就可以避免它們各種複雜的組合情況處理了。請看下面僞代碼:
//資源使用代碼
int act_movie(char* p)
{
if(p == 美女)
{
...//正常播放電影
}
else if (p == 長相感人)
{
...//停止播放電影
return -1;
}
return 0;
}
//定義模板方法函數,負責資源管理
int template(int (*play_movie)(char* p)
{
int ret;
//申請1G內存
p_movie = malloc(1G);
//讀取sd卡視頻,並存放在p_movie中
...
//根據電影類型來選擇播放方式
ret = play_movie(p_movie);
//釋放內存
free(p_movie);
return ret;
}
int main()
{
int ret;
...
//調用模板方法函數
ret = template(act_movie);
...
return ret;
}
在上面的代碼實現中,我們通過定義一個模板函數,使得資源的分配和釋放都統一在模板函數中完成了,避免了分配資源後容易忘記釋放的問題。在資源使用過程中,可以更專注於業務邏輯的實現,各函數的職責更加清晰。
內存的分配釋放,可能會在代碼中多次出現。這時,只需要簡單地調用模板方法函數即可,一定程度上減少了代碼重複。而以後資源的使用場景發生變化的話,也只要再新增一個類似act_movie的函數即可。
總結
這就是c語言中的模板方法模式,重點在於封裝不變部分,擴展可變部分。對不變部分合理封裝,既可以預防程序出錯,也可以提取公衆部分代碼,減少代碼重複。
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