Паттерн «observer» на tr1::function или почти настоящие делегаты

Про C++ делегаты на основе boost::function (tr1::function) я уже писал. В отличие от стандартного варианта обсервера для C++, который подразумевает фиксированный контракт (интерфейс) для подписчиков, вариант с функциональными объектами обладает определенными весомыми преимуществами (все они перечислены в посте по ссылке).

Но за удобство приходится платить. В данном случае расплачиваться приходится невозможностью реализовать отписку. И причина тому банально проста. Вот простейший пример

class Subject
{
   public:
       typedef std::tr1::function<void (const MyData&)> typeDelegate;

       void Subscribe(typeDelegate);
       void Unsubscribe(typeDelegate);
}

Реализация метода Subscribe() вопросов не вызывает. А вот с отпиской возникает проблема. В случае с классическим обсервером в оба метода передается голый указатель на интерфейс подписчика. А указатели можно сравнивать без хитростей, поэтому отписка превращается в банальное удаление элемента из контейнера.

Function сравнивать нельзя. В tr1 этот класс не определяет операторы сравнения, да и сама идея сравнивать функции в общем виде выглядит несколько нелепо. Идея подобного функционального объекта состоит в том, чтобы единожды его создав, скрыть его внутренности от всех остальных, при этом предоставив возможность создавать копии и выполнять как функцию с предопределенной сигнатурой. Эта идея не подразумевает возможности сравнивать, так как непонятно, что тут вообще можно сравнить. В бусте вроде пытались сделать оператор равенства для функций, но ничего хорошего из этого не вышло.

Отсутствие возможности сравнивать ставит жиирный такой знак вопроса на самой возможности отписки. Конечно, можно усложнить интерфейс субъектов и обязать подписчиков передавать какой-нибудь уникальный идентификатор при подписке и отписке. Таким идентификатором, например, может быть и указатель на подписчика, совсем как в классическом обсервере.

Делать так можно. Только это кривовато сразу по нескольким статьям. Поэтому нам нужно пойти другим путем.

Вышеозначенный делегат можно создавать динамически и заворачивать в умный указатель. А умные указатели уже можно сравнивать! Значит, получим

class Subject
{
   public:
       typedef std::tr1::function<void (const MyData&)> typeDelegate;
       typedef std::tr1::shared_ptr<typeDelegate> typeDelegatePtr;

       void Subscribe(typeDelegatePtr);
       void Unsubscribe(typeDelegatePtr);
}

Теперь, чтобы подписаться на события субъекта, подписчик должен сначала динамически создать объект типа typeDelegate, завернуть его в shared_ptr, а затем уже этот умный указатель использовать для подписки и отписки:

// Somewhere in subscriber's constructor, for example
Subject::typeDelegatePtr m_Delegate(
    new Subject::typeDelegate(bind(&Subscriber::Process, this, _1))
    );
//...
//   Subscribe for events on _pSubject
_pSubject->Subscribe(m_Delegate);
//
//
//   Unsubscribe from _pSubject
_pSubject->Unsubscribe(m_Delegate);

При этом реализация методов подписки и отписки субъекта становится очевидной, поэтому о них больше ни слова.

Как видно, если у объекта есть необходимость отписки, он должен сохранять оригинал делегата для этих целей. Если отписка не требуется (а такое бывает часто), локальная копия m_Delegate не нужна — временный экземпляр его можно будет создать при вызове Subscribe().

Можно еще сделать следующий финт ушами — слегка изменить интерфейсы и в субъект передавать не shared_ptr, а weak_ptr, образованный от оригинального умного указателя на делегат, который является членом класса-подписчика. При этом бесплатно решается проблема курицы и яйца: иногда требуется обеспечить, чтобы объект-подписчик автоматически отписывался при удалении, но никакой гарантии, что субъект еще жив, нет и быть не может. Достаточно лишь обеспечить, чтобы субъект проверял, не протухли ли «слабые» указатели (или делал им lock()) перед вызовом делегата, а подписчик владел оригинальным shared_ptr<typeDelegate>. При этом удаление подписчика будет вызывать инвалидацию всех инстанций weak_ptr, образованных от этого указателя, тем самым делая невозможным вызов убитого объекта через делегат, что и даст нам такую вожделенную возможность подписчика замести все свои следы даже без информации о том, на события каких объектов он подписан и живы ли они еще.

Я подозреваю, что этот трюк будет работать только для однопоточного приложения. В ближайшее время я собираюсь детально разобраться с возможными проблемами многопоточности при использовании данного подхода.

Оставить комментарий


Примечание - Вы можете использовать эти HTML tags and attributes:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

5 посетителей онлайн
4 гостей, 1 bots, 0 зарегистрированных
Максимум сегодня:: 17 в 10:59 am UTC
В этом месяце: 17 в 03-02-2021 10:59 am UTC
В этом году: 52 в 02-17-2021 03:45 am UTC
За все время: 332 в 11-22-2019 03:23 am UTC