c++ - 你如何从序列化数据中获取 'de-serialize' 的派生类？

Question

如何从序列化数据中“反序列化”派生类？或者我应该说，是否有更好的方法将数据“反序列化”到派生类中？

例如，假设您有一个纯虚拟基类 (B)，它被其他三个类 X、Y 和 Z 继承。此外，我们有一个方法 serialize()，它将转换 X:B、Y :B 和 Z:B 转化为序列化数据。

这样它就可以通过套接字、命名管道等传输到远程进程。

我遇到的问题是，我们如何从序列化数据创建合适的对象？

我能想出的唯一解决方案是在序列化数据中包含一个标识符，指示最终派生对象类型。接收方首先从序列化数据解析派生类型字段，然后使用 switch 语句(或类似的某种逻辑)调用适当的构造函数。

例如:

B deserialize( serial_data )
{
    parse the derived type from the serial_data

    switch (derived type)
        case X
            return X(serial_data)
        case Y
            return Y(serial_data)
        case Z
            return Z(serial_data)
}

因此，在了解派生对象类型后，我们调用适当的派生类型构造函数。

但是，这感觉很尴尬和麻烦。我希望有一种更 Eloquent 方式来做到这一点。有吗？

Answer 1

事实上，这是一个比称为 Virtual Constructor 的序列化更普遍的问题.

传统方法是 Factory ，它基于 ID 返回正确的派生类型。有两种解决方案:

• switch您注意到的方法，尽管您需要在堆上分配
• prototype方法

原型(prototype)方法是这样的:

// Cloneability
class Base
{
public:
  virtual Base* clone() const = 0;
};

class Derived: public Base
{
public:
  virtual Derived* clone() const { return new Derived(*this); }
};

// Factory
class Factory
{
public:
  Base* get(std::string const& id) const;
  void set(std::string const& id, Base* exemplar);

private:
  typedef std::map < std::string, Base* > exemplars_type;
  exemplars_type mExemplars;
};

制作 Factory 有点传统一个单例，但这完全是另一回事。

对于正确的反序列化，如果你有一个虚方法会更容易 deserialize调用对象。

编辑:工厂如何运作？

在 C++ 中，您无法创建您不知道的类型。因此，上面的想法是构建一个 Derived 的任务。对象被赋予 Derived类，通过 clone方法。

接下来是 Factory .我们将使用 map这会将“标签”(例如 "Derived" )关联到对象的实例(在这里说 Derived)。

Factory factory;
Derived derived;
factory.set("Derived", &derived);

现在，当我们想要创建一个我们在编译时不知道其类型的对象时(因为类型是动态决定的)，我们将一个标签传递给工厂并要求返回一个对象。

std::unique_ptr<Base> base = factory.get("Derived");

在幕后，Factory会找到 Base*关联到 "Derived"标记并调用 clone对象的方法。这实际上(在这里)创建一个运行时类型的对象 Derived .

我们可以使用 typeid 来验证这一点运算符(operator):

assert( typeid(base) == typeid(Derived) );