嵌入式开发中常用的软件设计模式(c语言实现)

软件项目各有不同,开发语言多种多样,但软件开发这种行为过程,有其规律性,很多前辈从各个角度对软件开发这种行为做了总结。我们这里来介绍GOF从工程实现的角度总结的23种设计模式(最近实践),这将会是一个系列。

软件开发是一种智力活动,沟通交流时多有障碍,从设计模式的角度来沟通功能的实现,也能大大提高沟通效率。

在我个人的软件开发经历中,感受最深的是命令模式和观察者模式。我们先从命令模式开始。

先来看一个通讯协议相关的例子,数据帧定义如下:

帧长度 传感器类型 数据
1字节 1字节 n字节

传感器数据格式定义如下

传感器 类型号 数据格式
温度传感器 整型数据(4字节)
湿度传感器 整型数据(4字节)

解析实现可如下实现:

static int parse(const char *data,size_t n)
{
    int len = data[0];
    int type = data[2];
    int value;
    switch(type){
        case 1:
            value = *(int *)&data[3];
            printf("temperatue = %d\n",value);
        case 2:
            value = *(int *)&data[3];
            printf("humidity = %d\n",value);
        default:
            printf("parse error\n");
    }
    
}

相信你已经嗅到了这段代码的坏味道,如果我们系统中要添加更多的传感器类型,势必需要向switch case 语句中增加更多的case 语句。使得parse函数越来越臃肿。

当然,我们可以采用,如下方式规避一些问题

static int parse_temperature(const char *data,size_t len)
{
    assert(len == 4);
    int value = *(int *)data;
    printf("temperature = %d\n",value);
}
static int parse_humidity(const char *data,size_t len)
{
    assert(len==4);
    int value = *(int *)data;
    printf("humidity = %d\n",value);
}

static void parse(const char *data,size_t len)
{
    int data_len = data[0];
    int data_type = data[1];
    switch(type){
        case 1:
            parse_temperature(data+2,data_len-2);
            break;
        case 2:
            parse_humidity(data+2,data_len-2);
            break;
        default:
            break;
    }
}

上面的代码相比与第一次实现有所改善,但是我们采用命令模式实现后,会看到,无论是可读性,可扩展性,都会得到相当成都的提高。

typedef int (*parse_func)(const char *data,size_t len);

struct parse_handler{
    int type;
    parse_func func;
}

static int parse_temperature(const char *data,size_t len)
{
    assert(len == 4);
    int value = *(int *)data;
    printf("temperature = %d\n",value);
}
static int parse_humidity(const char *data,size_t len)
{
    assert(len==4);
    int value = *(int *)data;
    printf("humidity = %d\n",value);
}

static struct parse_handler handlers = {
    {1,parse_tmepeature},
    {2,parse_humidity},
};

#define ARRAY_SIZE(a) (sizeof(a)/sizeof(a[0]))
static parse_func parse_func_find(int type)
{
    int i;
    for(i=0;i<ARRAY_SIZE(handlers);i++){
        if(handlers[i].type == type)
            return handlers[i].func;
    }
    return NULL;
}

static int parse(const char *data,size_t len)
{
    int data_len = data[0];
    int data_type = data[1];
    
    parse_func func = parse_func_find(data_type);
    if(func != NULL)
        func(data+2,data_len-2);
}

如上,需要增加或者修改传感器的时候,我们只需要关注handlers这个数组。

static struct parse_handler handlers = {
    {1,parse_tmepeature},
    {2,parse_humidity},
};

这样写的优势

  • 传感器类型和解析实现直接写在了同一行,非常直观,也没有必要将传感器类型数据定义为宏。
  • 添加传感器的时候,只要在结构体数组中添加一行即可,如果是第二种实现,则需要在parse函数中,添加一个case语句,若是遗忘了break很容易导致错误。

这种实现方式,基本是此类问题的最优解。被称为命令模式。一个type被称为一个命令,解析函数对应于命令的实现。

很多命令行工具都是采用的此类实现方式。伪代码如下:

char buffer[1024];
while(true){
    char *p = fgets(buffer,sizeof(buffer),stdin);
    execute(p) //执行某个命令,先find再执行。
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,029评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,395评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,570评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,535评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,650评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,850评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,006评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,747评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,207评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,536评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,683评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,342评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,964评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,772评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,004评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,401评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,566评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容

  • 设计模式概述 在学习面向对象七大设计原则时需要注意以下几点:a) 高内聚、低耦合和单一职能的“冲突”实际上,这两者...
    彦帧阅读 3,736评论 0 14
  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 171,799评论 25 707
  • 用两张图告诉你,为什么你的 App 会卡顿? - Android - 掘金 Cover 有什么料? 从这篇文章中你...
    hw1212阅读 12,699评论 2 59
  • 刹那芳菲尽, 又是人间六月天, 又是一年高考时, 又是一年毕业季。 似水年华, 一帧画面唯美的定格。 永远都不会褪...
    小丑鱼_779b阅读 233评论 0 0
  • Day22 优势谈判 最后通牒 美国人如何谈判 这是一种高调的谈判方式,那些没有经验的谈判人员在接到最后通...
    迭代凤儿阅读 833评论 0 0