<监听器模式>在C++ 与 Java 之间实现的差异

前言：

        关于各种语言孰优孰劣的讨论在软件界就是个没完没了的话题，今天我决定也来掺和下。不过我想探讨的不是哪种语言的性能如何，钱途如何，而是站在语言本身特性的基础上中肯地比较探讨。因为现在工作用的是C/C++, 以前接触过Java，于是我就以这两门语言作为我的对比语言。

本文目的：

        我就以监听器的实现为例演示各自的实现代码，认识下Java与C++的代码风格，看看Java是如何滋润地生活在无指针的环境下，瞄瞄指针在C++中又有如何妙用？

场景设计:

        以监听器模式为例，现在有一个Window, Windows里面有一个按钮(按钮有检测点击的函数)，当用户点击按

伪代码：

类 Window{  

Button 

 处理按钮被点击函数(){};

}

类 Button

{   

检测按钮被点击函数（）{ 若点击，则回调处理函数 }

}

来看看类图设计：

来看Java的典型实现：

/*
	 * 事件监听
	 */
	public interface IOnClickListener{
		public void OnClicked();
	}
	
	/*
	 * 按钮类
	 */
	public class CMyButton{
		
		private IOnClickListener m_listener = null;
		
		boolean setOnClickListener(IOnClickListener e)
		{
			if(m_listener == null){
				m_listener = e;
				return true;
			}
			else{
				return false;
			}
		}
		
		//这个方法只提供给系统底层调用
		void click(){
			if (m_listener != null){
				m_listener.OnClicked();
			}
		}
		
	}

	/*
	 *  Window类
	 */
	public class CMyWindow implements IOnClickListener{
		
		private String m_strWindowName = "<Defualt Windows>";
		protected CMyButton m_myButton;
		
				
		public CMyWindow(String strName){
			m_strWindowName = strName;
			m_myButton = new CMyButton();
		}
		
		//设置监听器，CMyWindow已经实现了OnClicked，所以事件触发时会回调本类的OnClicked()
		public void Init(){
			m_myButton.setOnClickListener(this);
		}
		
		@Override
		public void OnClicked() {
			System.out.println(m_strWindowName+"'s button is clicked");
		}
	}
	

	public static void main(String args[]){
		CMyWindow win1 = new CMyWindow("Win1");
		win1.Init();
		
		/*
		 * 这里模拟Button点击，其实应该由其内部
		 * 底层触发，这里为了方便演示，直接触发
		 */
		
		win1.m_myButton.click();
	} 

看看C++采用这种方式的实现：

//============================================================================
// Name        : TestHandler.cpp
// Author      : 
// Version     :
// Copyright   : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class IOnClickListener
{
public:
	virtual void OnClicked() = 0;
};

class CMyButton{

public:

	CMyButton():m_listener(nullptr){};

	bool setOnClickListener(IOnClickListener* e)
	{
		if(m_listener != nullptr)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			m_listener = e;
			return true;
		}
	};

	//这个方法只提供给系统底层调用
	void click()
	{
		if (m_listener != nullptr)
		{
			m_listener->OnClicked();
		}
	}

private:
	IOnClickListener* m_listener;

};

class CMyWindow : public IOnClickListener
{
public:
	CMyWindow(string strName): m_strWindowName(strName){};

	//设置监听器，CMyWindow已经实现了OnClicked，所以事件触发时会回调本类的OnClicked()
	void Init()
	{
		m_myButton.setOnClickListener(this);
	};

	//@Override
	virtual void OnClicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button is clicked"<<endl;
	};

	CMyButton m_myButton;

private:

	string m_strWindowName;

};


int main() {
	CMyWindow win1("Win1");
	win1.Init();

	win1.m_myButton.click();

	return 0;
}

 C++和Java的代码大致差不多，比较显眼的差异在于在Button中 Java采用监听器对象，而C++采用监听器指针。皆因Java的对象能实现多态， 而C++只有指针可以实现多态。

这里有人有疑问了？ 

 这里一个window只有一个button可以通过 CMyWindow 实现监听器IOnClickListener接口OnClicked设置监听器，倘若一个window包括多个button，如何为每个button 在CMyWindow 中实现处理函数？？OnClicked接口总不能在一个类中被实现多次吧 ~~

java说：一个类不能对一个接口实现多次，那我建立多个内部类可以了吧，况且我的匿名内部类可以简单又

简洁的哦~

public void Init(){
		
		m_myButton1.setOnClickListener(new IOnClickListener(){
			@Override
			public void OnClicked() {
				System.out.println("button1 is clicked");
			}
			
		});
		
		m_myButton2.setOnClickListener(new IOnClickListener(){
			@Override
			public void OnClicked() {
				System.out.println("button2 is clicked");
			}
			
		});
	}

C++说：我没有匿名内部类，可我也有内部类（有类名，跟普通类无异），但我不可能为了每个button新建一个内部类吧？ 我有更灵活的方法，就是类函数指针。我只需要在CWindow里面为每个button添加相应的处理方法，方法的参数和返回值跟 OnClicked回调函数一样，另外在监听器接口中加上模版的特性也可以实现。

//用于定义处理函数的接口
class IOnClickListener
{
public:
	virtual void OnClicked() = 0;
};

//实现监听器接口，加入模版指针和类成员指针用于识别  ->回调函数是属于哪个类的哪个方法
template <class T>
class COnClickListenerImpl : public IOnClickListener
{
public:

	typedef void (T::*OnClickListenHandler)();

	bool setOnClickHandler(T* p, OnClickListenHandler f)
	{
		m_callObj = p;
		m_callBackFun = f;
		return true;
	}

	virtual void OnClicked(){
		(m_callObj->*m_callBackFun)();		//调用类函数指针实现回调
	}
private:
	T* m_callObj;							//回调函数所在的对象指针
	OnClickListenHandler m_callBackFun;		//回调函数的类成员指针
};



class CMyButton{

public:

	CMyButton():m_listener(nullptr){};


	template<class T>
	bool setOnClickHandler(T* p, typename COnClickListenerImpl<T>::OnClickListenHandler f)
	{
		COnClickListenerImpl<T>* tmp = new COnClickListenerImpl<T>();
		tmp->setOnClickHandler(p, f);
		m_listener = tmp;
	};

	//这个方法只提供给系统底层调用
	void click()
	{
		if (m_listener != nullptr)
		{
			m_listener->OnClicked();
		}
	}

private:
	IOnClickListener* m_listener;

};

class CMyWindow
{
public:
	CMyWindow(string strName): m_strWindowName(strName){};

	void Init()
	{
		//为两个按钮分别设置本类的两个处理函数
		m_myButton1.setOnClickHandler(this, &CMyWindow::OnBtn1Clicked);
		m_myButton2.setOnClickHandler(this, &CMyWindow::OnBtn2Clicked);
	};

	void OnBtn1Clicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button1 is clicked"<<endl;
	};

	void OnBtn2Clicked()
	{
		cout<<m_strWindowName+"'s button1 is clicked"<<endl;
	};

	CMyButton m_myButton1;
	CMyButton m_myButton2;

private:

	string m_strWindowName;

};

总结：

        Java的匿名内部类对监听器的实现既暴力又简单，没有类名，一个内部类只为生成一个特定的监听器对象， 一个对象对应一个Button，思路比较清晰，印证了java的设计基础是优雅简单，尽量让开发者一目了然，也正是如此，java才有众多fans.

       C++不用通过内部类的方式，而是通过添加成员方法的方式为每个button设置回调处理函数，而中间用到了模版，类函数指针, 通过模板技术构造一个中间监听器模板类，在设置监听回调函数时自动实例化模板类实例的对象，在Button中通过保存接口指针，利用多态性间接地指向实例化的模版类对象， 说起来比较拗口，实现起来稍微复杂间接，但是比较灵活，也从令一方面印证了C++是一门稍微复杂，但是灵活到什么事都可以干。

思考点：

        通过COnClickListenerImpl这个模板类来避免CMyButton成为模版类（若没有COnClickListenerImpl，只能在CMyButton中保存T* m_callbackObj,这样的CMyButton就会变味，跟初衷不同，所以设计要尽量避免修改CMyButton）

疑问: 

 这时候有C基础的朋友可能会迫不及待地说，干嘛用类函数指针，用C函数指针，然后随便定义几个全局函数或者静态函数不就行了（C函数指针在C++不能指向类普通成员函数）？然后在CMyButton中存放一个回调函数指针就行了，连什么OnClickListener这些类都不用定义了~

答疑：

 当然，我想说这些方法也是可行的。但是这样的话你的回调函数就不能直接访问CMyWindow的资源了（因为不是类普通函数），想调的话还需要通过其他途径访问CMyWindow~ 而我们在回调函数里经常还需用到其类的其他属性，所以这里用到类函数指针还是比较方便。

<监听器模式>在C++ 与 Java 之间实现的差异,古老的榕树,5-wow.com