堆栈分配的 RAII 对象与 DI 原理

Question

在 C++ 中，我经常使用 RAII 风格的对象来使代码更可靠，并将它们分配在堆栈上以使代码更具性能（并避免 bad_alloc）。

但是在堆栈上创建具体类的对象违反了依赖倒置（DI）原则并阻止了模拟该对象。

考虑以下代码：

struct IInputStream
{
    virtual vector<BYTE> read(size_t n) = 0;
};

class Connection : public IInputStream
{
public:
    Connection(string address);
    virtual vector<BYTE> read(size_t n) override;
};

struct IBar
{
    virtual void process(IInputStream& stream) = 0;
};

void Some::foo(string address, IBar& bar)
{
    onBeforeConnectionCreated();
    {
        Connection conn(address);
        onConnectionCreated();
        bar.process(conn);
    }
    onConnectionClosed();
}

我可以测试 IBar::process，但我还想测试 Some::foo，而不创建真正的 Connection 对象。

当然，我可以使用工厂，但它会使代码显着复杂化并引入堆分配。
另外，我不喜欢添加 Connection::open 方法，我更喜欢构造完全初始化且功能齐全的对象。

我会让 Connection 为 Some 键入一个模板参数（或者为 foo 如果将其提取为自由函数），但我不确定这是正确的方式（模板对很多人来说就像黑魔法，所以我更喜欢使用动态多态性）

Answer 1

您现在正在做的是“强制耦合”RAII 类和服务提供者类（如果您想要可测试性，它实际上应该是一个接口）。通过以下方法解决此问题：

1. 将 Connection 抽象为 IConnection，
2. 并拥有一个单独的 ScopedConnection 类，该类在此基础上提供 RAII

例如：

void Some::foo(string address, IBar& bar)
{
    onBeforeConnectionCreated();
    {
        ScopedConnection conn(this->pFactory->getConnection());
        onConnectionCreated();
        bar.process(conn);
    }
    onConnectionClosed();
}

Answer 2

“我可以使用工厂，但它会使代码显着复杂化并引入堆分配”，我的意思是以下步骤：

创建抽象类并从中派生 Connection

struct AConnection : IInputStream
{
    virtual ~AConnection() {}
};

将工厂方法添加到 Some< /code>

class Some
{
.....
protected:
    VIRTUAL_UNDER_TEST AConnection* createConnection(string address);
};

用智能指针替换堆栈分配的连接

unique_ptr<AConnection> conn(createConnection(address));

Answer 3

要在实际实现和模拟实现之间进行选择，您必须注入要以某种方式构造的实际类型。我建议的方法是将类型作为可选模板参数注入。它允许您像以前一样不显眼地使用 Some::foo ，但允许您在测试时交换创建的连接。

template<typename ConnectionT=Connection> // models InputStream
void Some::foo(string address, IBar& bar)
{
    onBeforeConnectionCreated();
    {
        ConnectionT conn(address);
        onConnectionCreated();
        bar.process(conn);
    }
    onConnectionClosed();
}

如果您在编译时知道实际类型，我就不会创建工厂和运行时多态性的开销。