C++利用模板实现消息订阅和分发功能

C++实现消息订阅分发 C++消息订阅 C++消息分发 C++消息 2022-12-20 15:12:26 228人浏览安东尼

摘要

解耦是编写程序所遵循的基本原则之一，多态是提高程序灵活性的重要方法。c++语言支持重载，模板，虚函数等特性，为编写高性能可扩展的程序提供了利器。编写大型项目时，免不了需要各个模块之间

解耦是编写程序所遵循的基本原则之一，多态是提高程序灵活性的重要方法。c++语言支持重载，模板，虚函数等特性，为编写高性能可扩展的程序提供了利器。编写大型项目时，免不了需要各个模块之间相互调用，从而产生了模块之间的耦合。不同模块之间的关系称之为耦合，耦合程度由高到底可以分为以下几类：

1. 内容耦合

内容耦合常见情形如下：

1）一个模块直接访问另一个模块的内容

2）一个模块不通过正常入口转到另一个模块

3）两个模块有部分程序代码重叠，常见在汇编语言中

4）一个模块有多个入口

2. 公共耦合

若模块都访问同一个公共数据环境，则称他们是公共耦合。

3. 外部耦合

模块通过非参数传递的方式访问同一个全局变量，则称之为外部耦合。C语言中的extern类型变量就是一种外部耦合。

4. 控制耦合

一个模块通过传送参数和控制信息来选择控制另一个模块的功能，就是控制耦合。控制耦合最常见的方式就是接口调用。

5. 标记耦合

6. 数据耦合

7. 非直接耦合

订阅分发是程序编写常用的设计模式，回调，Qt中的信号槽本质都是订阅模式。两个模块之间可以直接交互，也可以借助第三者来实现交互。下面将展示一种借助第三者来实现模块之间的交互。

messager.hpp

#ifndef _SELF_MAMESSAGE__
#define _SELF_MAMESSAGE__
 
#include <map>
#include <unordered_map>
#include <functional>
#include <string>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <condition_variable>
 
class RWLock {
    std::mutex _mutex;				
    std::condition_variable _readcv, _writecv;
    std::atomic_bool _iswritting;	
    std::atomic_int _readcount;	
 
public:
    RWLock() : _iswritting(false) , _readcount(0) {}
    void lockr() {
        if(_iswritting)
        {
            _mutex.lock();
        }
        _readcount++;
    }
 
    void unlockr() {
        _readcount--;
        if(_readcount == 0)
        {
            _mutex.unlock();
        }
    }
 
    void lockw() {
        if(_iswritting || _readcount != 0)
        {
            _mutex.lock();
        }
        _iswritting = true;
    }
 
    void unlockw() {
        _iswritting = false;
        _mutex.unlock();
    }
};
 
class SelfMessager {
public:
    SelfMessager() = delete;
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void()> func) {
        getpubsub_mutex().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex().unlockw();
    }
 
    template<typename T>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T &)> func) {
        getpubsub_mutex_p1().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p1().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p2().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p2().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p3().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p3().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, T2 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p3().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p3().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void
    subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p4().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p4().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void subcribe(const std::string &key,
                         std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &, const T4 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p5().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p5().unlockw();
    }
 
    static void publish(const std::string &key) {
        getpubsub_mutex().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func();
        }
        getpubsub_mutex().unlockr();
    }
 
    template<typename T>
    static void publish(const std::string &key, const T &value) {
        getpubsub_mutex_p1().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value);
        }
        getpubsub_mutex_p1().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1) {
        getpubsub_mutex_p2().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1);
        }
        getpubsub_mutex_p2().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2) {
        getpubsub_mutex_p3().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2);
        }
        getpubsub_mutex_p3().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void
    publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2, const T3 &value3) {
        getpubsub_mutex_p4().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2, value3);
        }
        getpubsub_mutex_p4().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2, const T3 &value3,
                        const T4 &value4) {
        getpubsub_mutex_p5().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2, value3, value4);
        }
        getpubsub_mutex_p5().unlockr();
    }
 
    template<typename T>
    static void add_server_func(const std::string &key, std::function<T> func) {
        getserverfunc_mutex().lockw();
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        if (server_func){
             publish("log_fatal", "server_func is already exists, key: " + key);
             throw std::bad_exception();
        }
        server_func = func;
        getserverfunc_mutex().unlockw();
    }
 
    template<typename T>
    static bool has_server(const std::string &key) {
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        if (server_func){
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 
    template<typename T>
    static void remove_server_func(const std::string &key) {
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        server_func = std::function<T>();
    }
 
    template<typename T>
    static std::function<T> &get_server_func(const std::string &key) {
        getserverfunc_mutex().lockr();
        auto & server_func_map = get_server_map<T>();
        getserverfunc_mutex().unlockr();
        return server_func_map[key];
    }
 
public:
 
    static RWLock& getpubsub_mutex() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p1() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p2() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p3() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p4() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p5() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getserverfunc_mutex() {
        static RWLock _serverfuncmutex;
        return _serverfuncmutex;
    }
 
 
    template<typename T>
    static void reGISter_server_map() {
        get_server_map<T>();
    }
 
    static void register_data_map() {
        get_messager_map();
    }
 
    template<typename T>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
    }
 
    template<typename T>
    static std::vector<std::string> get_server_list() {
        std::vector<std::string> keys;
        auto& server_map = get_server_map<T>();
        for (auto& server : server_map){
            if (server.second){
                keys.push_back(server.first);
            }
        }
        return keys;
    }
 
private:
    template<typename T>
    static std::unordered_map<std::string, std::function<T>> &get_server_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::function<T>> server_func_map;
        return server_func_map;
    }
 
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void()>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void()>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T &)>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &)>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &,
                                                                    const T3 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &,
                                                                const T4 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &,
                                                                    const T4 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
};
 
 
#endif

test_messager.cpp

#include <iOStream>
#include <string>
#include <memory>
 
#include "messager.hpp"
 
using namespace std;
 
#define MESSAGE_SHOW_RESULR         "show_result"
#define MESSAGE_ADD_INT_NUMBER      "add_number"
 
struct TData {
    std::string str;
    int   iCount;
    double dPercent;
};
 
// 消息处理者1
class DataDealerOne {
public:
    static DataDealerOne *GetInstance() {
        static DataDealerOne s_instande;
        return &s_instande;
    }
    virtual ~DataDealerOne() {}
    void subcribeMessage() {
        SelfMessager::subcribe<TData>(
            MESSAGE_SHOW_RESULR, 
            [this](const TData &data) {
            auto data_info = std::make_shared<TData>();
            *data_info = data;
            std::cout << data_info->str << " "
                      << data_info->iCount << " "
                      << data_info->dPercent << std::endl;
        });
    }
 
private:
    DataDealerOne() {
    }
};
 
// 消息处理者2
class DataDealerTwo {
public:
    static DataDealerTwo *GetInstance() {
        static DataDealerTwo s_instande;
        return &s_instande;
    }
    virtual ~DataDealerTwo() {}
    void subcribeMessage() {
        SelfMessager::subcribe<int, int>(
            MESSAGE_ADD_INT_NUMBER, 
            [this](const int &a, const int &b) {
                int result = a + b;
                std::cout << a << " + " << b << " = " << result<< std::endl;
        });
    }
 
private:
    DataDealerTwo() {
    }
};
 
class Invoker {
public:
    static Invoker *GetInstance() {
        static Invoker s_instande;
        return &s_instande;
    }
 
    void CallOther(const std::string& message) {
        if (message == MESSAGE_SHOW_RESULR) {
            //发布消息1
            TData data = {"hello world !", 110, 1.234};
            SelfMessager::publish(MESSAGE_SHOW_RESULR, data);
        }
        else if (message == MESSAGE_ADD_INT_NUMBER) {
            //发布消息2
            int num = 0;
            SelfMessager::publish(MESSAGE_ADD_INT_NUMBER, 111, 222);
            std::cout << num << std::endl;
        }
    }
 
private:
    Invoker() {}
};
 
int main(int arGC, char* argv[]) {
    //订阅消息
    DataDealerOne::GetInstance()->subcribeMessage();
    DataDealerTwo::GetInstance()->subcribeMessage();
 
    //调用
    Invoker::GetInstance()->CallOther(MESSAGE_SHOW_RESULR);
    Invoker::GetInstance()->CallOther(MESSAGE_ADD_INT_NUMBER);
 
    return 0;
}

运行效果如下：

到此这篇关于C++利用模板实现消息订阅和分发功能的文章就介绍到这了,更多相关C++消息订阅分发内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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--结束END--

本文标题: C++利用模板实现消息订阅和分发功能

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C#用RabbitMQ实现消息订阅与发布

目录Fanout交换机模型RabbitMQ控制台操作新增两个队列绑定fanout交换机示例效果图核心代码消息发布消息订阅Fanout交换机模型扇形交换机，采用广播模式，根据绑定的...

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2022-11-12
如何利用Redis和C++实现发布-订阅功能

如何利用Redis和C++实现发布-订阅功能，需要具体代码示例引言：Redis是一种开源的高性能键值存储系统，它支持多种数据结构，并提供了一系列的客户端库，适用于各种编程语言。Redis的发布-订阅功能是其最常用的功能之一，可以实现消息的发...

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2023-10-22

C++ redis 发布订阅
如何利用Redis实现分布式消息发布与订阅

如何利用Redis实现分布式消息发布与订阅引言：在分布式系统中，消息发布与订阅是一种常见的通信模式，可以实现不同模块之间的解耦。Redis作为一种高性能的键值对存储系统，可以用来实现分布式消息发布与订阅功能。本文将介绍如何使用Redis来实...

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2023-11-07

分布式 redis 消息发布
C#如何用RabbitMQ实现消息订阅与发布

这篇文章给大家分享的是有关C#如何用RabbitMQ实现消息订阅与发布的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。Fanout交换机模型扇形交换机，采用广播模式，根据绑定的交换机，路由到与之对应的所有队列。一个...

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2023-06-15
小程序发送模板消息给用户 —— 一次性模板实现“长期订阅”

大家好！我是我玩亚索我会C，在写小程序时，我们会有向用户发送消息的需求，比如发送提醒通知，或者是一些重要通知来形成一个服务的闭环。这就要用到微信的发送消息功能了，下面我使用Java语言来详细演示下如何使用一次性订阅消息发送消息给用户。 ...

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2023-08-17

微信小程序 javascript java 小程序开发语言
如何使用Redis和Lua开发实时消息订阅功能

如何使用Redis和Lua开发实时消息订阅功能随着互联网的快速发展，实时消息订阅功能在Web应用中的重要性日益凸显。无论是即时聊天应用、在线协作平台还是实时股票行情等，都需要实时更新消息，以保证用户能够及时获取最新的信息。在开发这类实时功能...

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2023-10-22

redis lua 实时消息订阅
如何利用Redis和C++开发发布-订阅功能

如何利用Redis和C++开发发布-订阅功能在开发大规模实时系统时，发布-订阅模式被广泛应用于消息传递和事件驱动机制中。Redis是一个高性能的键值存储系统，通过其提供的发布-订阅功能，可以方便地实现实时通信和数据传递。本文将介绍如何利用R...

99+

2023-10-22

C++ redis 发布订阅
使用Spring Boot和Kafka实现消息发送和订阅

文章目录一，新建Spring Boot1，Maven配置2，无法识别为SpringBoot项目3，无效的源发行版4，无法访问SpringApplication5，运行直接Finish6，服务...

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2023-09-05

spring boot kafka 后端订阅消息队列
C#模拟实现鼠标自动点击与消息发送功能

目录实现功能开发环境实现代码实现效果一个简单的实现版本，没有去Hook键鼠等操作，事先录制好操作步骤(将鼠标移动到需要操作的位置，按下热键执行相应动作)，点击运行即可。主要还是用w...

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2022-11-13
如何利用Redis和Python开发分布式消息推送功能

如何利用Redis和Python开发分布式消息推送功能一、简介随着互联网的快速发展，实时消息推送功能成为了现代应用中非常重要的一部分。为了实现高并发和分布式的消息推送功能，我们可以利用Redis和Python来实现。二、Redis简介Red...

99+

2023-10-22

Python 分布式 redis 消息推送
怎么在Java项目中利用rabbitMQ实现一个消息收发功能

怎么在Java项目中利用rabbitMQ实现一个消息收发功能？相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。java实现rAMQP，即Advanced Message Queui...

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2023-05-31

java rabbitmq ava
怎么在springboot中利用thymeleaf模板实现一个paginate分页功能

今天就跟大家聊聊有关怎么在springboot中利用thymeleaf模板实现一个paginate分页功能，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。pom.xml 加入 ...

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2023-05-31

springboot thymeleaf paginate
如何利用Redis和C#实现分布式缓存功能

如何利用Redis和C#实现分布式缓存功能简介：在分布式系统中，缓存是一个重要的组件，它可以减少数据库的负载，提高系统的性能和可伸缩性。Redis是一个流行的缓存服务器，它的简单性、高效性和可扩展性使其成为了一个理想的选择。本文将介绍如何使...

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2023-10-22

缓存分布式 redis
怎么用vbs和windows实现qq消息表情包定时发送功能

本篇内容主要讲解“怎么用vbs和windows实现qq消息表情包定时发送功能”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“怎么用vbs和windows实现qq消息表情包定时发送功能”吧!目标在某...

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2023-06-26