多态与面向对象(二)
（接前文）
两个星期后，Andy旁边的隔间成了我的领地。我的工作、我的学习、还有我的午休，都在这里。
“Andy，这就是Rhapsody的几个OS基类吗？它们并不像想象中的那么难耶。”
Rhapsody是我们正在使用的一个集建模与代码产生功能于一身的工具。它有一个很突出的特点，那就是支持很多OS平台。噢，我的意思并不是说它像Java一样，有着“write once, run anywhere”的本领，事实上，您可以在Rhapsody中选择不同的目标平台，它将选择对应的编译器、连接器以输出您想要的二进制程序。
从代码层面来看，Rhapsody提供了一组OS抽象基类，也就是所谓的OSAL（OS Abstract Layer），比如OMOSThread意味着一个线程、OMOSMessageQueue意味着一个消息队列、OMOSMutex意味着一个互斥量。Rhapsody的应用程序框架正是通过操纵这些抽象基类的指针，达到与OS交流的目的。
对于每个具体的目标平台，Rhapsody需要从这组抽象类派生出一组具体类，并以相应平台上的API来实现基类中所声明的每一个接口。当然，如果Rhapsody不支持您想要的OS平台，而您的应用程序又偏偏想要运行于其上的话，很显然，编码的事情就得您来做。
或许您会同我一样，认为它真的是不过如此。可是，请听听这个响亮的声音：
“是吗？年轻人，请保持冷静。”不用说，这就是Andy！
看来另有玄机。我的目光立即开始在一个叫os.h的文件中搜索，因为所有的os抽象基类就定义在这里。忽然我发现其中竟然定义有一个叫OMOSFactory的类！
“Factory？什么嘛，学习操作系统时，老师怎没讲这个东西？”我开始自言自语。
“什么？连这个你都不知道啊……”Andy探出头来，一脸的狐疑。
这分明是激将法，我知道他想尽快将我训练成OO杀手，可也用不着这么心急嘛。继续往下看，我发现OMOSFactory的定义如下：
class OMOSFactory {
public:
static OMOSFactory* instance();
virtual OMOSMessageQueue* createOMOSMessageQueue(OMBoolean shouldGrow = TRUE, const long messageQueueSize = OMOSThread::DefaultMessageQueueSize) = 0;
virtual OMOSThread* createOMOSThread(void tfunc(void *), void *param,
const char* const threadName = NULL,
const long stackSize = OMOSThread::DefaultStackSize) = 0;
virtual OMOSMutex* createOMOSMutex() = 0;
// 其它成员函数的声明
......
};
原来是个名副其实的对象工厂呀，也就是说，将来所有的OS对象都将通过它来创建！由于它是个抽象类，很显然它需要被派生，并由具体的派生类来完成真正的OS对象创建工作。可是，我忽然隐约觉得有些不对。
“既然是个基类，为什么它没有声明一个为virtual的析构函数呢？”我嘀咕道。
“你怎么老是这么多的为什么，难道当初我就是看中了你提问题的能力？”Andy总不忘给我些刺激。
“除非这个类的设计者确定不会有人企图透过一个pointer-to-base去删除一个derived object。”
“既然如此，那你说说客户如何来使用这个类？”Andy穷追不舍。
对啊，这可是个抽象类，这就是说不可为它定义任何对象。可是现在又竟然不能动态创建一个派生类对象，同时将其地址赋值给一个类型为OMOSFactory *的指针，这该怎么办呢？
突然，我发现了static OMOSFactory* instance();这么一句，马上想到去看看这个函数的定义。在文件VxOS.cpp我找到了它：
OMOSFactory* OMOSFactory::instance()
{
static VxOSFactory theFactory;
return &theFactory;
}
同样，在文件NtOS.cpp中同样有它：
OMOSFactory* OMOSFactory::instance(){
static NTOSFactory theFactory;
return &theFactory;
}
真相大白！不用说，VxOSFactory和NTOSFactory都是派生自OMOSFactory。事实上，针对VxWorks的OS类和工厂的定义及实现正是在VxOS.h和VxOS.cpp两个文件中；而针对Win32平台的OS类和工厂的定义及实现正是在NtOS.h和NtOS.cpp两个文件中。很显然，当客户写下
OMOSFactory::instance();
时，他将获得一个类型为OMOSFactory *的指针，这个指针指向一个具体的派生类对象；而且，由于这个对象是被声明为static，这表明在程序生命期间，不管上面一句被写过多少次，只会有一个工厂对象被产生。无论何时，当客户想要获取一个互斥量时，他都只需这么写：
OMOSFactory::instance()->createOMOSMutex();
而不用管他的程序到底想运行于哪个OS平台之上。
“真是个不错的idea啊！”我发出由衷的感叹。
“事实上，OMOSFactory实现了一个叫SINGLETON的设计模式。”不知何时，Andy竟然出现在我的身后，脸上似乎还带着一丝笑意，“当你保证某个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。你就可以使用这个模式。”
“是的，您说的很对。不过我总觉得，多态的威力在这里真是发挥得淋漓尽致啊。”
“其实这里还有一个被称作ABSTRACT FACTORY的设计模式，或许这个能给你一些启示。”说着，Andy不知从何处拿出一张小图片[1]：
“你看，不管是OS对象，还是创建这些对象的工厂，客户只需与它们的抽象基类打交道。而且，要正确运用这两种模式，客户还应该使用这些基类的指针。事实上，面对以上这这样一个SINGLETON，除了这么做，你别无选择。”Andy笑了笑，转身离去。
2002年12月
参考书籍：
1． Stanley B.Lippman.深度探索C++对象模型
2． Scott Meyers. Effective C++
3． Gang of Four. 设计模式
[1] 该图片出自名著《Design Patterns， Elements of Reusable Object-Oriented Software》。
