设计面向对象的同步接收器和发送器

Posted 2023-02-17

【中文标题】设计面向对象的同步接收器和发送器

【英文标题】：Designing object oriented synchronous receiver and transmitter

【发布时间】：2013-09-10 18:48:55

【问题描述】：

我正在开发一个同步发送器和接收器的数据通信类项目。发送者将是使用套接字的服务器，当接收者客户端连接时，它将分叉并向接收者发送一条消息，该消息存储在一个文本文件中，作为服务器启动时的参数给出。

我的问题不是实现，我知道如何实现所有这些功能。我的问题是如何在 C++ 中将其组织成类等。

消息将是 2 个 SYN 字符，一个指示消息长度的控制字符，以及最多 64 个字节的消息数据。

我的第一个想法是我想要一个服务器类和一个客户端类。我将有 2 个主要功能，一个将有一个服务器（发送器）对象，另一个将有一个客户端（接收器）对象。从这些***别的课程升起，我不知道如何组织较低级别的东西。

我需要一个不同的“物理”、“数据链路”和“应用程序”层。物理层将处理消息转换为二进制，计算奇偶校验等。数据链路层将帧消息，应用程序将是***别。如何组织这些？命名空间？

就像我说的，实施不是我的问题。只是设计，我经常感到沮丧，因为我觉得我们在事物的设计和组织方面没有得到足够的教导。 C++ 是我的专业领域，C 也很好，我只是零经验做没有类的高级应用程序之类的。

请随意推荐阅读经典的设计模式书籍，因为我有一本。谢谢大家的帮助。

【问题讨论】：

为什么这个标签是“C”？

我建议使用Message 可以处理自己的序列化/反序列化的类。为什么需要三个不同的层？

我同意这三个不同的层在这里似乎有点过分了。我需要它们，因为项目描述说我需要。这就是为什么我认为像命名空间这样简单的东西可以满足这个要求。

【参考方案1】：

我的建议是你有一个客户端和服务器都使用的“消息”类。该类将封装网络洋葱层。由于您既要发送消息又要接收消息，因此您要么有两个构造函数——一个用于根据参数组装要发送的消息，另一个用于将原始输入流解析为接收到的消息——或者一个纯虚拟基础对于两个派生类。

不要试图在消息类中引用服务器或客户端类；以一种方式进行耦合，以便服务器/客户端类使用消息对象。

还为服务器/客户端类使用纯虚拟基础，表示套接字的接口。 假定 TCP： 这也是服务器维护连接的基础，因为每个连接都是一个单独的套接字。服务器中心的套接字是listen() 套接字，不需要进行任何读取或写入，它只是accept()s，但是当它这样做时，它会创建一个新的连接对象，其套接字将被读取和写入，所以这些是可以被基类包装的例程。总结一下：

abstract class "TCPsocket" 
    -> derived class "Server"
    -> derived class "Client"
    -> derived class "Connection"

一个服务器对象将包含不同数量的活动连接对象； Client 对象只是一个 Client 对象。

【讨论】：

纯虚基是指具有所有纯虚函数的抽象类吗？

不一定全部。又名“纯虚拟”。 C++ 中的“抽象”类至少有一个纯虚方法，因此不能实例化；它只是作为一个基类。我想这里的那些不必是字面上的……我的意思是这样一个基本的“消息”类不会用于实例化。请注意，即使无法实例化该类（因为它确实是抽象的），您也可以使用该类型传递一个对象并使用它——但您需要使用非抽象派生类来创建它。这是OOP中多态性的一个重要潜力。

这个想法是在“messageIn”和“messageOut”对象中可用的所有代码都将在基本“message”类中，同样适用于“客户端”和“服务器”关于“套接字”。如前所述，使用具有两个不同构造函数的单个消息类可能更有意义。

但也许是服务器和客户端都继承自的“Stream”类？流类可以包含您提到的套接字。

当然。之前做过类似的事情，在那个基类中可能没有大量的东西专门用于处理套接字，但是从一开始就很好，因为这样一个对象将是独立服务器的核心，并且客户端进程。然后，您可以使用相同的基础来实现两个进程的日志记录等事情。我已经充实了与第三类的关系，表示与服务器建立的客户端的连接，上面（如果你分叉，这些也是单独的进程）。