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策略(Policies)
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介绍
eventpp 使用了基于策略的设计来配置和扩展各个组件的行为。EventDispatcher、EventQueue、CallbackList 的最后一个模板参数就是策略类。这三个类都有名为 DefaultPolicies
的默认策略类。
一项策略可以是策略类中的一个类型或一个静态成员函数。所有策略都必须是 public 的,所以通常可以用 struct
来定义策略类。
所有策略都是可选的。若省略了一个策略,那么这项策略就将使用其默认值。实际上,DefaultPolicies
本身就是一个空结构体。
EventDispatcher、EventQueue、CallbackList 这三个类使用了相同的策略机制,尽管不是所有的类都需要相同的策略。
策略
函数: getEvent
原型:static EventKey getEvent(const Args &...)
。该函数接收与 EventDispatcher::dispatch
和 EventQueue::enqueue
相同的参数,且必须返回一个事件类型。
默认值:默认实现是返回 getEvent
的第一个实参。
适用于:EventDispatcher, EventQueue
evetpp 将 EventDispatcher::dispatch
和 EventQueue::enqueue
的所有实参(这两个函数的参数相同)都转发给 getEvent
以获取事件类型,然后再触发执行该事件对应的回调函数列表。
getEvnet
既可以是模板函数,也可以是非模板函数。只要 getEvent
能够使用与 EventDispatcher::dispatch
和 EventQueue::enqueue
相同的参数调用即可。
示例代码如下:
// 定义用于保存所有参数的事件结构
struct MyEvent {
int type;
std::string message;
int param;
};
// 为调度器定义如何分解事件类型的策略
struct MyEventPolicies
{
static int getEvent(const MyEvent & e, bool /*b*/) {
return e.type;
}
};
// 将 MyEventPolicies 作为 EventDispatcher 的第三个模板参数
// 注意:第一个模板参数是整型的事件类型,而非 MyEvent。
eventpp::EventDispatcher<
int,
void (const MyEvent &, bool),
MyEventPolicies
> dispatcher;
// 添加一个监听器。
// 注意:第一个参数是整型的事件类型,而非 MyEvent。
dispatcher.appendListener(3, [](const MyEvent & e, bool b) {
std::cout
<< std::boolalpha
<< "Got event 3" << std::endl
<< "Event::type is " << e.type << std::endl
<< "Event::message is " << e.message << std::endl
<< "Event::param is " << e.param << std::endl
<< "b is " << b << std::endl
;
});
// 调度事件。第一个参数是 Event
dispatcher.dispatch(MyEvent { 3, "Hello world", 38 }, true);
函数: canContinueInvoking
原型:static bool canContinueInvoking(const Args &...)
。该函数接收与 EventDispatcher::dispatch
和 EventQueue::enqueue
相同的参数,且必须在事件调度或回调列表调用可以继续进行的时候返回 true ,在调用需要停止的时候返回 false 。
默认值:默认实现总是返回 true 。
适用于:CallbackList, EventDispatcher, EventQueue
示例代码如下:
struct MyEvent {
MyEvent() : type(0), canceled(false) {
}
explicit MyEvent(const int type)
: type(type), canceled(false) {
}
int type;
mutable bool canceled;
};
struct MyEventPolicies
{
static int getEvent(const MyEvent & e) {
return e.type;
}
static bool canContinueInvoking(const MyEvent & e) {
return ! e.canceled;
}
};
eventpp::EventDispatcher<int, void (const MyEvent &), MyEventPolicies> dispatcher;
dispatcher.appendListener(3, [](const MyEvent & e) {
std::cout << "Got event 3" << std::endl;
e.canceled = true;
});
dispatcher.appendListener(3, [](const MyEvent & e) {
std::cout << "Should not get this event 3" << std::endl;
});
dispatcher.dispatch(MyEvent(3));
类型: Mixins
默认值:using Mixins = eventpp::MixinList<>
。未启用任何 mixin 。
适用于:CallbackList, EventDispatcher, EventQueue
Mixin 用于向 EventDispatcher / EventQueue 继承层次中注入代码,以扩展它们的功能。更多细节请参阅 https://github.com/wqking/eventpp/blob/master/doc/mixins.md
类型: Callback
默认值:using Callback = std::function<Parameters of callback>
。
适用于:CallbackList, EventDispatcher, EventQueue
Callback
是用于在底层维护回调函数。默认是 std::function
类型: Threading
默认值:using Threading = eventpp::MultipleThreading
。
适用于:CallbackList, EventDispatcher, EventQueue, HeterCallbackList, HeterEventDispatcher, HeterEventQueue.
Threading
控制线程执行模型。默认是“多线程”( Multiple Threading )。可取值:
MultipleThreading
: 使用 mutex 保护核心数据。该选项为默认值。SingleThreading
: 不保护核心数据,且这些数据无法从其他线程访问
一个典型的 Threading
类型如下:
struct MultipleThreading
{
using Mutex = std::mutex;
template <typename T>
using Atomic = std::atomic<T>;
using ConditionVariable = std::condition_variable;
};
对于 SingleThreading
而言,所有的 Mutex
、 Atomic
和 ConditionVariable
类型都是不会起任何作用的假类型。
对于多线程而言,默认的 Mutex
是 std::mutex
。 eventpp 也提供了一个使用自旋锁作为互斥量的 SpinLock
类。
当只有较少的线程时(和 CPU 核心数差不多的线程数),eventpp::SpinLock
的性能比 std::mutex
更高一些。当线程数超过 CPU 核心数时, eventpp::SpinLock
的性能弱于 std::mutex
。
基准测试相关数据请参阅:https://github.com/wqking/eventpp/blob/master/doc/benchmark.md
下面是使用 SpinLock
的示例代码:
struct MultipleThreadingSpinLock
{
using Mutex = eventpp::SpinLock;
template <typename T>
using Atomic = std::atomic<T>;
using ConditionVariable = std::condition_variable;
};
struct MyEventPolicies {
using Threading = MultipleThreadingSpinLock;
};
eventpp::EventDispatcher<int, void (), MyEventPolicies> dispatcher;
eventpp::CallbackList<void (), MyEventPolicies> callbackList;
eventpp
还提供了一个简化易用的自定义线程管理的模板类。
template <
typename Mutex_,
template <typename > class Atomic_ = sd::atomic,
typename ConditionVariable_ = std::condition_variable
>
struct GeneralThreading
{
using Mutex = Mutex_;
template <typename T>
using Atomic = Atomic_<T>;
using ConditionVariable = ConditionVariable_;
};
因此前面自旋锁的示例代码可以重写为
struct MyEventPolicies {
using Threading = eventpp::GeneralThreading<eventpp::SpinLock>;
};
eventpp::EventDispatcher<int, void (), MyEventPolicies> dispatcher;
eventpp::CallbackList<void (), MyEventPolicies> callbackList;
类型: ArgumentPassingMode
默认值:using ArgumentPassingMode = ArgumentPassingAutoDetect
。
适用于:EventDispatcher, EventQueue
ArgumentPassingMode
是实参传递的模式。默认值是 ArgumentPassingAutoDetect
。
示例代码如下。假设我们有一个调度器
eventpp::EventDispatcher<int, void(int, const std::string &)> dispatcher;
事件类型是 int
。
监听器的第一个参数也是 int
。根据具体的事件调度方式,监听器的第一个参数可以是事件类型,也可以是一个额外的参数。
dispatcher.dispatch(3, "hello");
事件 3 会被使用一个参数 "hello" 调度,监听器将会被使用参数 (3, "hello")
触发执行,第一个参数是事件类型。
dispatcher.dispatch(3, 8, "hello");
事件 3 会被使用两个参数 8 和 "hello" 调度,监听器将会被使用参数 (8, "hello")
触发执行,第一个参数就是额外参数,此时的事件类型参数将被忽略。
因此,在默认情况下,EventDispatcher 会自动监测 dispatch
的参数数量和监听器原型,以决定是否使用事件类型来调用监听器。
默认规则简便、宽松但容易出错。可以通过 ArgumentPassingMode
策略控制具体的行为
struct ArgumentPassingAutoDetect;
struct ArgumentPassingIncludeEvent;
struct ArgumentPassingExcludeEvent;
ArgumentPassingAutoDetect
:默认策略。自动检查是否要传递事件类型。
ArgumentPassingIncludeEvent
:总是传递事件类型。参数数量不符会导致编译失败。
ArgumentPassingExcludeEvent
:总是忽略且不会传递事件类型。参数数量不符会导致编译失败。
假设监听器原型有 P 个参数,dispatch
中的参数数量(包括事件类型在内)为 D ,则 P 和 D 的关系为:
对于 ArgumentPassingAutoDetect
:P == D 或 P + 1 == D
对于 ArgumentPassingIncludeEvent
:P == D
对于 ArgumentPassingExcludeEvent
: P + 1 == D
注意:同样的规则也适用于 EventQueue::enqueue
,因为 enqueue
的参数与 dispatch
相同。
参数传递模式的示例代码如下:
struct MyPolicies
{
using ArgumentPassingMode = ArgumentPassingAutoDetect;
};
eventpp::EventDispatcher<
int,
void(int, const std::string &),
MyPolicies
> dispatcher;
// 或用下面的简便写法
//eventpp::EventDispatcher<int, void(int, const std::string &)> dispatcher;
dispatcher.dispatch(3, "hello"); // 编译通过
dispatcher.dispatch(3, 8, "hello"); // 编译通过
struct MyPolicies
{
using ArgumentPassingMode = ArgumentPassingIncludeEvent;
};
eventpp::EventDispatcher<
int,
void(int, const std::string &),
MyPolicies
> dispatcher;
dispatcher.dispatch(3, "hello"); // 编译通过
//dispatcher.dispatch(3, 8, "hello"); // 编译失败
struct MyPolicies
{
using ArgumentPassingMode = ArgumentPassingExcludeEvent;
};
eventpp::EventDispatcher<
int,
void(int, const std::string &),
MyPolicies
> dispatcher;
//dispatcher.dispatch(3, "hello"); // 编译失败
dispatcher.dispatch(3, 8, "hello"); // 编译通过
模板: Map
原型:
template <typename Key, typename T>
using Map = // std::map <Key, T> 或其他 map 类型
默认值:自动确定
应用于:EventDispatcher, EventQueue
Map
是 EventDispatcher 和 EventQueue 用于维护底层键值对(事件类型,CallbackList)的关联容器类型。
Map
是有两个参数的模板,两个参数分别是键和值。
Map
必须能够支持 []
、find()
、end()
操作。
若没有指定 Map
,eventpp 会自动确定类型。若事件类型支持 std::hash
会使用 std::unordered_map
,否则会使用 std::map
模板: QueueList
原型:
template <typename Item>
using QueueList = std::list<Item>;
默认值:std::list
应用于:EventQueue
QueueList
用于管理 EventQueue 内部的事件,作为队列使用。事件会被追加到 QueueList
的末尾,当被处理时,事件会从 QueueList
的头部弹出。
使用不同的 QueueList
能够更好地控制队列。例如,若 QueueList
能够管理事件的顺序,那么队列中的事件就能以不同于加入顺序的新顺序被处理。
一个 QueueList
不需要实现 std::list
的所有成员,其只需要实现下面的类型和函数即可:
type iterator;
type const_iterator;
bool empty() const;
iterator begin();
const_iterator begin() const;
iterator end();
const_iterator end() const;
const_reference front() const;
void swap(QueueList & other);
void emplace_back();
void splice(const_iterator pos, QueueList & other );
void splice(const_iterator pos, QueueList & other, const_iterator it);
eventpp 中的有序队列列表 OrderedQueueList 就是一个应用实例。详细内容请阅 https://github.com/wqking/eventpp/blob/master/doc/orderedqueuelist.md
如何使用策略
想要使用策略,只需要声明一个结构体,在其中定义策略然后传递给 CallbackList, EventDispatcher 或 EventQueue 即可。
struct MyPolicies // 结构体的名字并不重要
{
template <typename ...Args>
static int getEvent(const MyEvent & e, const Args &...) {
return e.type;
}
};
EventDispatcher<int, void(const MyEvent &), MyPolicies> dispatcher;
上面的示例代码展示了一个重定义了 getEvent
策略类,除该策略外的其他策略都保持默认值。