二阶构造模式

二阶构造模式

1 构造函数的回顾

• 关于构造函数：
  
  • 类的构造函数用于对象的初始化；
  • 构造函数与类同名并且没有返回值；
  • 构造函数在对象定义时自动被调用。

2 问题

1.如何判断构造函数的执行结果？(目前无法判断)
2.在构造函数中执行return语句会发生什么？(构造函数直接 返回，执行结束)
3.构造函数执行结束是否意味着对象构造成功？(不)

编程实验：异常的构造函数

#include <stdio.h>class Test
{int mi;int mj;bool mStatus;
public:Test(int i, int j) : mStatus(false){mi = i;return;mj = j;mStatus = true;}int getI(){return mi;}int getJ(){return mj;}int status(){return mStatus;}
};int main()
{  Test t1(1, 2);if( t1.status() ){printf("t1.mi = %dn", t1.getI());printf("t1.mj = %dn", t1.getJ());}return 0;
}

3 你该知道的真相

• 构造函数：
  
  • 只提供自动化初始化成员变量的机会；
  • 不能保证初始化逻辑一定成功；
  • 执行return语句后构造函数立即结束。

真相的意义：构造函数能决定的只是对象的初始状态，而不是对象的诞生！！

4 半成品对象

• 半成品对象的概念：
  
  • 初始化操作不能按照预期完成而得到的对象；
  • 半成品对象是合法C++对象，也是bug的重要来源。

5 二阶构造

工程开发中的构造可分为：

• 资源无关的初始化操作

  • 不可能出现异常情况的操作。

• 需要使用系统资源的操作

  • 可能出现异常情况，如：内存申请，访问文件。

编程实验：二阶构造初探

#include <stdio.h>class TwoPhaseCons 
{
private:TwoPhaseCons() // 第一阶段构造函数{   }bool construct() // 第二阶段构造函数{ return true; }
public:static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 对象创建函数
};TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance() 
{TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();// 若第二阶段构造失败，返回 NULL    if( !(ret && ret->construct()) ) {delete ret;ret = NULL;}return ret;
}int main()
{TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();printf("obj = %pn", obj);delete obj;return 0;
}

编程实验：数组类的加强

IntArray.h

#ifndef _INTARRAY_H_
#define _INTARRAY_H_class IntArray
{
private:int m_length;int* m_pointer;IntArray(int len);IntArray(const IntArray& obj);bool construct();
public:static IntArray* NewInstance(int length); int length();bool get(int index, int& value);bool set(int index ,int value);~IntArray();
};#endif

IntArray.cpp

#include "IntArray.h"IntArray::IntArray(int len)
{m_length = len;
}bool IntArray::construct()
{bool ret = true;m_pointer = new int[m_length];if( m_pointer ){for(int i=0; i<m_length; i++){m_pointer[i] = 0;}}else{ret = false;}return ret;
}IntArray* IntArray::NewInstance(int length) 
{IntArray* ret = new IntArray(length);if( !(ret && ret->construct()) ) {delete ret;ret = 0;}return ret;
}int IntArray::length()
{return m_length;
}bool IntArray::get(int index, int& value)
{bool ret = (0 <= index) && (index < length());if( ret ){value = m_pointer[index];}return ret;
}bool IntArray::set(int index, int value)
{bool ret = (0 <= index) && (index < length());if( ret ){m_pointer[index] = value;}return ret;
}IntArray::~IntArray()
{delete[]m_pointer;
}

main.cpp

#include <stdio.h>
#include "IntArray.h"int main()
{IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);    printf("a.length = %dn", a->length());a->set(0, 1);for(int i=0; i<a->length(); i++){int v = 0;a->get(i, v);printf("a[%d] = %dn", i, v);}delete a;return 0;
}

小结

• 构造函数只能决定对象的初始化状态；
• 构造函数中初始化操作的失败不影响对象的诞生；
• 初始化不完全的半成品对象是bug的重要来源；
• 二阶构造人为的将初始化过程分为两部分；
• 二阶构造能够确保创建的对象都是完整初始化的。