17、回调函数的使用与优化

回调函数的使用与优化

1. 持久化模块与表单生命周期

在处理表单操作时,我们常常需要判断对象是新创建的还是已存在的,以便进行不同的处理,比如向作者发送正确的邮件通知。这里就涉及到持久化模块(Persisted Module)的使用。

表单实际上是具有验证语义的 Twin 对象。表单的 API 非常简单,主要分为以下三个步骤:
1. 实例化 :表单从装饰的模型中获取值来填充其属性,这一行为继承自 Twin,而非 Reform 实现。
2. 验证 :调用 validate 方法会更新属性值,并可能向嵌套表单属性添加更多对象,这是 Reform 提供的唯一功能。
3. 保存 :验证成功后,使用 save 方法将数据写回模型,这在 Twin 中实现。

表单或 Twin 的这种简单生命周期使得跟踪更改变得容易。例如,通过利用每个表单自动包含的 Persisted 模块,我们可以轻松判断模型在保存时是否已持久化。示例代码如下:

thing = Thing.new
form = Thing::Form.new(thing)
form.persisted? #=> false
form.save
form.persisted? #=> true

每个表单,包括嵌套表单,都可以通过 persisted? 方法报告模型的持久化状态。

2. 判断对象是否新创建

仅判断模型是否持久化还不够,我们还需要知道用户是刚刚创建的还是几个月前就已存在。这时,Twin 跟踪字段更改的特性就派上用场了。Persisted 模块提供了 created? 方法,它通过检查 persisted? 在调用 save 时是否发生变化来判断装饰的模型是否刚刚创建。示例如下:

form.save
form.created? #=> true

如果是已存在的对象, created? 方法将返回 false

thing = Thing.find(1)
form = Thing::Form.new(thing)
form.save
form.created? #=> false
3. 显式回调

利用 created? 方法,我们可以在创建操作中实现第一个真正的回调。例如,根据用户是否新创建来发送不同的邮件通知:

def notify_authors!
  contract.users.collect do |user|
    if user.created?
      NewUserMailer.welcome_email(user.model)
    else
      ExistingUserMailer.added_email(user.model)
    end
  end
end

这里需要注意的是,我们在回调方法中操作的是 contract 而不是直接操作模型,这样可以利用 Twin 的 API。

另外,我们还需要重新添加 reset_authorships! 函数,用于将所有新创建的 Authorships 设置为未确认状态。最初的实现如下:

def reset_authorships!
  model.authorships.each { |aship| aship.update_attribute(:confirmed, 0) }
end

但这个方法在更新操作中会有问题,因为它会将所有 Authorships 重置为未确认状态,即使是之前已确认的。为了解决这个问题,我们可以使用 Twin 的另一个特性:

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  def reset_authorships!
    contract.users.each do |user|
      next unless contract.users.added.include?(user)
      user.model.authorship.update_attribute(:confirmed, 0)
    end
  end
end

通过检查用户是否是新添加的,我们可以避免不必要的重置操作。

在操作的 process 方法中,我们可以显式地触发这些回调:

def process(params)
  validate(params[:thing]) do |f|
    f.save
    notify_authors!
    reset_authorship!
  end
end
4. 显式回调的继承问题

由于 Update 操作继承自 Create 操作,它会继承相同的回调集。对于通知回调,这仍然可以正常工作,但 reset_authorship! 回调在更新操作中会出现问题。我们可以通过在 Update 操作中重写该方法来解决,或者使用 on_change 事件来简化操作:

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  callback do
    on_change :expire_cache!
  end
end
5. 命令式回调

在 Rails 中,回调通常在预定义的事件(如 before_validation after_save )发生时自动触发,开发者无法完全控制其执行时间。而在 Trailblazer 中,我们可以完全跳过定义生命周期事件,通过显式触发钩子或简单方法来运行回调,这被称为命令式回调。

例如,在验证之前运行回调:

def process(params)
  comments_count_ok? # before validate.
  validate do
    # ..
  end
end
6. 回调分组

Trailblazer 允许将回调逻辑分组,使复杂的后处理代码结构更加清晰。例如:

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  callback do
    collection :users do
      on_add :notify_author!
      on_add :reset_authorship!
    end
    on_create :expire_cache!
  end
end

通过调用 dispatch! 方法,我们可以触发默认组中的所有回调:

def process(params)
  validate(params) do |f|
    f.save
    dispatch!
  end
end

当调用 dispatch! 时,回调将按以下顺序执行:
1. 检查 users 集合中新增的项,并为每个项调用 notify_author! 方法。
2. 再次检查新增项,为每个项调用 reset_authorship! 方法。
3. 由于顶级对象被认为是“新创建的”,调用 expire_cache! 方法。

7. 回调测试

在进行回调测试时,我们可以将测试代码包含在操作测试中。例如,在 ThingCrudTest 中有一个测试用例,它运行一个有效的操作并添加两个用户,同时检查 Authorship 的确认状态:

it do
  # ..
  # authorship is not confirmed, yet.
  model.authorships.pluck(:confirmed).must_equal [0, 0]
  op.invocations[:default].invocations[0].must_equal
    [:on_add, :notify_author!, [op.contract.users[0], op.contract.users[1]]]
end

这个测试确保了 :reset_authorship! 回调的正确性,同时也对 :notify_author! 回调进行了基本测试。

综上所述,通过使用 Twin 对象和回调分组,我们可以更灵活、更清晰地处理表单操作和后处理逻辑,同时通过测试确保代码的正确性。

以下是表单操作的流程图:

graph TD;
    A[实例化表单] --> B[验证表单];
    B --> C{验证是否成功};
    C -- 是 --> D[保存表单];
    C -- 否 --> B;
    D --> E[触发回调];

以下是回调执行顺序的表格:
| 步骤 | 操作 | 说明 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 检查 users 集合新增项 | 调用 notify_author! 方法 |
| 2 | 再次检查 users 集合新增项 | 调用 reset_authorship! 方法 |
| 3 | 检查顶级对象状态 | 调用 expire_cache! 方法 |

回调函数的使用与优化

8. 回调分组的灵活性与继承

回调分组不仅提供了清晰的结构,还具有很高的灵活性。在 Trailblazer 中,我们可以在子类操作中对回调分组进行修改和扩展。

例如, Update 操作继承自 Create 操作,默认会继承其回调分组。但对于 on_create 回调,在 Update 操作中不会触发,因为我们是在更新而不是创建对象。此时,我们可以在 Update 操作中添加 on_update 回调:

class Thing::Update < Trailblazer::Operation
  callback do
    on_update :expire_cache!
  end
end

不过,为了简化操作,我们可以使用 on_change 事件,它可以同时处理创建和更新操作:

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  callback do
    # ..
    on_change :expire_cache!
  end
end

这样,无论是创建还是更新操作, expire_cache! 方法都会在合适的时候被调用。

此外,我们还可以将回调分组定义在单独的类中,实现继承、扩展和重用。示例如下:

class AfterSave < Disposable::Callback::Group
  on_change :refresh!
end

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  self.callbacks[:default] = AfterSave
end

这种方式使得回调分组更加模块化,便于管理和维护。

9. 回调方法的实现细节

在回调分组中定义的回调方法,通常会在操作实例上被调用。下面详细介绍几个回调方法的实现。

notify_author! 方法用于根据用户是否新创建发送不同的邮件通知:

class Thing::Create < Trailblazer::Operation
  def notify_author!(user)
    return UserMailer.welcome_and_added(user, model) if user.created?
    UserMailer.thing_added(user, model)
  end
end

该方法接收一个嵌套表单对象 user ,通过 created? 方法判断用户是否新创建,然后调用相应的邮件发送方法。

reset_authorship! 方法用于将新添加用户的 authorship 状态重置为未确认:

def reset_authorship!(user)
  user.model.authorships.find_by(thing_id: model.id).update_attribute(:confirmed, 0)
end

此方法通过 user.model 获取实际的 User 实例,然后找到对应的 authorship 模型,并将其 confirmed 字段设置为 0。

10. 回调测试的重要性与实践

在开发过程中,回调测试是确保代码正确性的关键环节。我们应该将回调测试包含在操作测试中,以保证测试环境与生产环境的一致性。

不建议在测试中关闭回调,因为回调通常会产生副作用,如设置标志或改变应用状态。跳过回调测试会导致测试环境与实际情况不符,可能会使一些问题在生产环境中才被发现。

例如,在 ThingCrudTest 中的测试用例,既检查了 :reset_authorship! 回调对 authorship 确认状态的影响,又对 :notify_author! 回调进行了基本测试:

it do
  # ..
  # authorship is not confirmed, yet.
  model.authorships.pluck(:confirmed).must_equal [0, 0]
  op.invocations[:default].invocations[0].must_equal
    [:on_add, :notify_author!, [op.contract.users[0], op.contract.users[1]]]
end

通过这种方式,我们可以确保回调在整个操作流程中正常工作。

11. 总结与展望

通过使用 Twin 对象和回调分组,我们能够更灵活、更清晰地处理表单操作和后处理逻辑。Twin 的跟踪功能使得我们可以轻松判断对象的状态变化,从而实现精确的回调控制。回调分组则将复杂的后处理代码进行了有效的组织,提高了代码的可读性和可维护性。

在未来的开发中,我们可以进一步探索回调分组的更多应用场景,如根据不同的业务需求动态调整回调分组,或者结合其他技术实现更复杂的业务逻辑。同时,持续进行回调测试,确保代码的稳定性和可靠性。

以下是回调分组继承与扩展的流程图:

graph TD;
    A[Create 操作回调分组] --> B[Update 操作继承回调分组];
    B --> C{是否需要修改};
    C -- 是 --> D[添加/修改回调];
    C -- 否 --> E[使用默认回调];
    D --> F[完成 Update 操作回调分组];
    E --> F;

以下是回调方法及其功能的表格:
| 回调方法 | 功能 |
| ---- | ---- |
| notify_author! | 根据用户是否新创建发送不同的邮件通知 |
| reset_authorship! | 将新添加用户的 authorship 状态重置为未确认 |
| expire_cache! | 在对象创建或更新时使缓存失效 |

<think>我们正在讨论C++中的通用回调函数设计。根据引用内容,回调函数是通过函数指针、std::function、lambda表达式等机制实现的,允许将函数作为参数传递。通用回调函数应该能够处理各种可调用对象(如函数、函数对象、成员函数等)。 设计通用回调函数的关键是使用C++11引入的std::function和std::bind(对于成员函数)。std::function是一个通用的多态函数包装器,可以保存、复制和调用任何可调用目标(函数、lambda表达式、绑定表达式或其他函数对象)。 以下是一个通用的回调函数设计示例: ```cpp #include <functional> #include <iostream> // 定义一个通用的回调类型,这里使用void(int)作为示例,可以根据需要更改 using CallbackType = std::function<void(int)>; // 一个接受回调函数的函数 void process(int value, CallbackType callback) { // 执行一些操作... std::cout << "Processing value: " << value << std::endl; // 调用回调函数 callback(value); } // 示例:普通函数 void normalCallback(int x) { std::cout << "Normal callback: " << x << std::endl; } // 示例:函数对象(仿函数) struct Functor { void operator()(int x) const { std::cout << "Functor callback: " << x << std::endl; } }; // 示例:类成员函数 class MyClass { public: void memberCallback(int x) { std::cout << "Member callback: " << x << std::endl; } }; int main() { // 使用普通函数 process(10, normalCallback); // 使用函数对象 Functor functor; process(20, functor); // 使用lambda表达式 process(30, [](int x) { std::cout << "Lambda callback: " << x << std::endl; }); // 使用类成员函数 MyClass obj; // 使用std::bind绑定成员函数和对象实例 process(40, std::bind(&MyClass::memberCallback, &obj, std::placeholders::_1)); // 或者使用lambda包装 process(50, [&obj](int x) { obj.memberCallback(x); }); return 0; } ``` 在上面的代码中: - 我们使用`std::function<void(int)>`定义了一个通用的回调类型`CallbackType`。 - 函数`process`接受一个整数和一个回调函数,并在处理完整数后调用回调。 - 我们展示了四种不同的可调用对象作为回调: 1. 普通函数`normalCallback` 2. 函数对象(仿函数)`Functor` 3. Lambda表达式 4. 类成员函数(通过`std::bind`或lambda表达式绑定到对象实例) 这样设计的好处是,回调函数可以接受任何符合签名的可调用对象,实现了通用性。 另外,引用[4]中提到使用std::bind来绑定成员函数,我们也在示例中展示了。同时,使用lambda表达式来绑定成员函数也是一种常见且简洁的方式。 关于回调函数的最佳实践(引用[4]): - 尽量使用std::function和lambda表达式,因为它们更现代且灵活。 - 当需要绑定成员函数时,注意对象的生命周期,确保回调被调用时对象仍然存在。 注意:回调函数的设计中,回调的签名(参数和返回类型)需要根据实际需求定义。上面的示例中回调的签名是`void(int)`,实际中可以根据需要调整。 §§相关问题§§ 1. 如何设计一个支持任意参数类型的通用回调函数? 2. std::function和函数指针在性能上有什么区别? 3. 在回调函数中如何安全地处理对象的生命周期(比如避免悬挂引用)? 4. C++17和C++20对回调函数有什么新的支持或改进?</think>### C++通用回调函数的设计使用 在C++中,通用回调函数的设计核心是**使用类型擦除技术**,通过`std::function`和`std::bind`实现跨类型调用。以下是关键设计要点: #### 一、通用回调实现方案 ```cpp #include <functional> #include <iostream> // 1. 定义通用回调类型(支持任意参数和返回值) using GenericCallback = std::function<void()>; // 2. 回调容器(存储和管理回调) class CallbackManager { public: void registerCallback(GenericCallback cb) { callbacks.push_back(cb); } void executeAll() { for (auto& cb : callbacks) { cb(); // 执行所有注册的回调 } } private: std::vector<GenericCallback> callbacks; }; // 3. 使用示例 void normalFunc() { std::cout << "普通函数回调\n"; } class MyClass { public: void memberFunc() { std::cout << "成员函数回调\n"; } }; int main() { CallbackManager mgr; // 注册普通函数 mgr.registerCallback(normalFunc); // 注册成员函数(需绑定对象) MyClass obj; mgr.registerCallback(std::bind(&MyClass::memberFunc, &obj)); // 注册lambda表达式 mgr.registerCallback([]() { std::cout << "Lambda回调\n"; }); mgr.executeAll(); // 执行所有回调 } ``` 输出结果: ``` 普通函数回调 成员函数回调 Lambda回调 ``` #### 二、关键技术解析 1. **`std::function`类型擦除** 通过模板特化擦除具体类型信息,提供统一接口: ```cpp std::function<void(int)> cb_int = [](int x){...}; std::function<void(std::string)> cb_str = [](std::string s){...}; ``` 2. **参数绑定占位符** 使用`std::bind`适配不同签名的函数: ```cpp auto bound = std::bind(&Class::method, &obj, std::placeholders::_1); mgr.registerCallback(bound); ``` 3. **Lambda表达式捕获** 支持通过捕获上下文实现复杂逻辑: ```cpp int external = 10; mgr.registerCallback([external]() { std::cout << "捕获外部变量: " << external << "\n"; }); ``` #### 三、最佳实践 1. **生命周期管理** - 对象生命周期需长于回调(可通过`shared_ptr`解决): ```cpp auto obj = std::make_shared<MyClass>(); mgr.registerCallback([obj]() { obj->method(); }); ``` 2. **线程安全设计** 添加互斥锁保护回调容器: ```cpp std::vector<GenericCallback> callbacks; std::mutex mtx; void registerCallback(GenericCallback cb) { std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); callbacks.push_back(cb); } ``` 3. **性能优化** - 优先使用`std::move`避免拷贝 - 小对象可使用`std::reference_wrapper` #### 四、应用场景 1. **事件驱动系统**(如GUI事件处理) 2. **异步任务完成通知** 3. **自定义算法行为**(如排序比较器) 4. **观察者模式实现** [^3] > 关键优势:解耦调用方被调用方,提升代码复用性和扩展性[^4]。
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