類層次設計，避免從基類到派生類的downcast

我正在設計一個C++中的DNS解析庫。 DNS數據包具有一組標準字段，後跟資源記錄列表，其中又有一組標準字段，後跟RData字段。 RData字段根據類型字段進行分析。現在，我爲DNSRData指定一個層次結構來處理各種類型。代碼看起來像這樣：類層次設計，避免從基類到派生類的downcast

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_; 
}

現在這是我的問題，每個DNSRData記錄可能有不同的字段。我不想爲Base類中的所有字段添加訪問器，因爲它們存在於某些派生類中，而不是其他類中的字段。 IP地址僅存在於DNSRData_A中，不存在於其他任何IP地址中。

因此，當我想對DNSRData執行任何操作時，我查找類型並從DNSRData *向DNSRData_A *執行downcast。

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

這可能會導致以後出現大量問題，而且隨着我們添加更多類型，它很快會變成一個邪惡的混亂。如何解決這個問題的任何想法，而無需向Base類中添加所有訪問器？

編輯：

一些更多的背景下，這是一種高性能的DNS解析跟蹤庫的一部分。當我們在電線上看到數據包時，很多操作都完成了。那麼，什麼樣的操作會弄亂設計，讓我們說我們得到一個DNSPacket，現在我們解析它，我們想要決定如何根據類型進一步處理它。

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(); 
}

正如您所看到的，從基本類型RData到更具體的RData類型都存在一個倒退。我想避免這種沮喪，並使用可能的設計模式來解決這個問題。

來源

2012-06-24 creatiwit

如果我理解你正確地我覺得Visitor模式是你在找什麼

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); 
}

來源

2012-06-24 04:41:56 jojo

jojo釘了它，我很確定訪客正是你要找的。避免使用'virtual void ToString（）'和'Parse（）'成員函數，用'ToStringVisitor'和'ParseVisitor'類替換它們。 – mergeconflict

當某些派生類中存在某些方法而不是其他方法時，訪問者將如何工作。例如：GetIP只有DNSRData_A和GetAlias只在DNSRData_CNAME中，都來自基本DNSRData – creatiwit

@shrin我添加了一些代碼，我希望它可以幫助 – jojo

首先，您可能需要考慮dynamic_cast，而不是您在示例中使用的c樣式。這將允許您檢查演員是否成功，這可以避免潛在的嚴重錯誤。

其次，我想更多的上下文可能需要回答你的問題。幾乎總是，良好地使用設計模式可以讓你避免這種情況。鑑於手頭的信息，我建議甚至可能會創建一個抽象的虛函數，稱爲在父類中的操作，然後可以覆蓋它來實現感興趣的特殊邏輯。這可以讓您在有人重寫基類時考慮問題，因此代碼更易於維護，並且可以節省時間，因爲避免查找類型。

來源

2012-06-24 04:07:17 loki11

我確實使用dynamic_cast，這是我勾畫出的一個粗略的例子。我在5分鐘內解析了1000萬條記錄，隨着時間的推移dynamic_cast降低了性能。我在這個問題中增加了更多的上下文來解釋問題所在。 – creatiwit

類層次設計，避免從基類到派生類的downcast

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