【C++】面向对象项目实战

在前面的学习中，我们已经制作了面向过程的简易日志模块，下面使用面向对象来进行制作

准备工作

可配置

支持配置输出console和文件

支持指定文件路径

支持可指定配置文件

可扩展

支持扩展日志输出

支持扩展日志格式化

安全

工厂类确保生命周期安全

确保后续线程安全可以扩展

面向对象开发原则

开闭原则OCP

定义：

软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。

目的：

通过扩展而非修改现有代码来实现新功能，降低维护成本。

示例：

不好的设计：直接修改现有类来添加新功能。
好的设计：通过继承或接口实现新功能，而不修改原有代码。

单一职责原则SRP

定义：

一个类应该只有一个引起它变化的原因，即一个类只负责一项职责。

目的：

避免类承担过多职责，导致代码复杂、难以维护。

示例：

不好的设计：一个User类既负责用户信息管理，又负责发送邮件。
好的设计：将用户信息管理和邮件发送分离到不同的类中。

里氏替换原则LSP

定义：

子类必须能够替换其基类，而不会影响程序的正确性。

目的：

确保继承关系的正确性，避免子类破坏基类的行为。

示例：

不好的设计：子类重写父类方法，导致父类的行为被破坏。
好的设计：子类在重写方法时，保持与父类方法的一致性。

依赖倒置原则DIP

定义：

高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。

目的：

降低模块间的耦合度，提高系统的灵活性。

示例：

不好的设计：高层模块直接调用低层模块的具体实现。
好的设计：通过接口或抽象类来解耦高层和低层模块。

接口隔离原则ISP

定义：

客户端不应该依赖它不需要的接口，即接口应该细化，避免臃肿。

目的：

减少接口的冗余，提高代码的灵活性和可维护性。

示例：

不好的设计：一个Printer接口包含打印、扫描、复印等多种功能，客户端被迫实现所有方法。
好的设计：将Printer接口拆分为多个小接口，如Printable、Scannable、Copyable，客户端只需实现所需的接口。

迪米特原则LOD

定义：

一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解，即“只与直接朋友通信”。

目的：

降低类之间的耦合度，提高代码的可维护性。

示例：

不好的设计：一个类直接调用多个其他类的复杂方法。
好的设计：通过中间层（如服务类）来协调对象间的交互。

组合优于继承原则COI

定义：

优先使用组合（一个类包含另一个类的实例）而非继承来实现功能复用。

示例：

不好的设计：通过继承来实现所有功能，导致类层次结构复杂。
好的设计：使用组合来灵活地复用功能，减少类之间的耦合。

日志模块类说明

LogFac

工厂类，将对象的创建过程隐藏在工厂类中，客户端只需调用工厂方法即可获得所需对象。

Logger

组合类，有助于实现代码的模块化、可重用性和灵活性。负责一个完整的功能

LogFormat和LogOutput

委托类，是一种用于封装方法引用的类，核心功能是将方法作为参数传递，是组合类模块实现的零件

XlogFormat和XlogOutput

派生类，实现功能的基础。XlogFormat实现日志的格式化，XlogOutput实现日志的输出

格式化代码实现

log_format.h

log_format.h中声明日志格式化虚函数的接口类

XlogFormat

XlogFormat继承父类日志的格式化虚函数并声明成函数

父类接口只需要.h文件，而子类的声明和实现.h和.cpp文件都需要，一个个创建有些麻烦，因此在工具栏/项目/添加类/中一键添加文件

在xlog_format中继承并声明函数

在xlog_format.cpp中做具体的实现

输出代码实现

log_output.h负责声明日志的输出的虚函数接口

添加类

声明

定义函数并实现

输出到文件的代码实现

基类依旧使用log_output.h中的接口类
创建子类文件

继承父类虚函数并进行声明，因为在前面已经声明并实现了Output函数，所以我们要重写该函数

定义文件写入流接口和文件打开函数

接口实现

组合的代码实现

组合类Logger负责委托LogOutput和LogFormat完成功能的实现

添加类

在日志模块中我们要加入日志级别，因此定义一个枚举类型

enum class 是 C++11 引入的一种强类型枚举的语法，用于定义一组具有命名常量的集合。

与传统的 enum 不同，enum class 提供了更强的类型安全性，避免了宏的命名冲突。

并限制了不同类型之间枚举值的隐式转换。

定义写日志函数

进行实现

首先实现的是日志类型的转换

然后再.h文件中进行委托

添加对象的指针

用指针进行委托

指针初始化函数

析构函数清理指针，注意放在public访问级别

设置最低日志级别，默认为DEBUG

只输出大于最低日志级别的日志

工厂类

Logger是面向用户的功能接口，LogFac是负责维护Logger对象和Logger的生命周期

添加类

单件模式

初始化函数定义

创建logger对象，并返回出去

初始化函数实现

预处理宏

读取配置文件

资源配置文件（Configuration File）是一种用于存储程序或系统配置信息的文件，通常包含关键参数、设置和选项，用于定义程序或系统的行为、功能和特性。

新建资源配置文件

添加配置如图

新建类

定义一个读取配置文件的函数

定义一个哈希表

std::map 是 C++ 标准模板库（STL）中的一个关联容器，用于存储键值对。
<std::string, std::string> 表示键和值的类型都是 std::string

实现读取

在文件读取过程中检查流的状态。如果文件流出现问题（如读取失败、到达文件末尾等），则立即跳出循环。

实现键值存储的接口

const（修饰返回值）：
返回值类型是 const std::string&，表示返回一个对 std::string 对象的常量引用。
使用 const 引用可以避免不必要的字符串拷贝，同时保证调用者不能通过返回值修改原始字符串。
std::string&（返回值类型）：
返回一个引用，意味着返回的是某个已存在的 std::string 对象的引用，而不是创建一个新的 std::string 对象。
函数名 Get：
函数名 Get 通常表示获取某个值。结合参数 key，可以推测该函数用于根据键（key）获取对应的值。
参数 const std::string& key：
参数类型是 const std::string&，表示函数接受一个对 std::string 对象的常量引用。
使用 const 引用可以避免拷贝字符串，同时保证函数内部不会修改传入的字符串。

实现了键值存储访问函数

在初始化中读取配置文件

工厂类添加宏

工厂类最终代码

main函数运行程序代码