教你一招：嵌入式編程技法之"數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程"

1、聊一聊

今天為大家介紹數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程技巧，能夠幫助大家在平時(shí)寫出高質(zhì)量的代碼。

    作者一直覺(jué)得"沒(méi)有設(shè)計(jì)思想的代碼是沒(méi)有靈魂的"，所以在這么多年的程序設(shè)計(jì)中一般首先設(shè)計(jì)程序架構(gòu)然后再進(jìn)行編碼，之前作者為大家介紹了一下<【殺手锏】用“萬(wàn)能C編程”來(lái)引出"面向?qū)ο?>,應(yīng)該有很多之前沒(méi)有接觸過(guò)這方面內(nèi)容的小伙伴從中受益，同時(shí)也希望作者能夠帶來(lái)更多類似的文章，所以就有了該新作。

    這里拿MP3播放器作為一個(gè)例子為大家引出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)思想，使用MP3播放器進(jìn)行音樂(lè)播放需要有MP3格式的文件，并且不同的歌曲都會(huì)遵循該格式的文件依次存放。

    那么對(duì)應(yīng)的MP3播放器會(huì)按照MP3音樂(lè)文件進(jìn)行對(duì)應(yīng)的解析，這樣對(duì)于不同的音樂(lè)文件都是統(tǒng)一的解析方式，并不需要換另外一種解析方式，以后我們想播放其他的音樂(lè)僅僅只需要添加對(duì)應(yīng)的音樂(lè)文件即可，而并不需要再更新對(duì)應(yīng)的音樂(lè)播放器。

    同時(shí)當(dāng)我們需要切歌、定義播放模式等等，僅僅只需要對(duì)播放文件索引進(jìn)行邏輯處理即可，該實(shí)例就為我們展示了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)思想的特點(diǎn): 認(rèn)為數(shù)據(jù)易變，而邏輯相對(duì)比較固定，這樣便把數(shù)據(jù)和邏輯分離，降低代碼邏輯的重復(fù)，增強(qiáng)代碼的聚合度。

    在之前的文章中作者在介紹結(jié)構(gòu)體的時(shí)候說(shuō)到了一個(gè)妙處不知道大家還是否記得？<【典藏】大佬們都在用的結(jié)構(gòu)體進(jìn)階小技巧>，在該文中說(shuō)到結(jié)構(gòu)體可以囊括所有數(shù)據(jù)，并且幾乎所有的事物進(jìn)行抽象以后都可以歸為數(shù)據(jù)，所以采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)也將是行之有效的思路。

分析一下：

• 左邊是所有的數(shù)據(jù)，包括用戶的輸入，所采集的數(shù)據(jù)、還有各種處理數(shù)據(jù)的方法都是數(shù)據(jù)，獲得所有的數(shù)據(jù)以后，正常思路是直接編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目需求。

• 然而對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，并不是立馬進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，而是首先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，這里作者所謂的數(shù)據(jù)庫(kù)并不是mysql什么的，而是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表明數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的關(guān)系等，類似于前面提到的MP3格式文件。

• 設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)庫(kù)以后，需要構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)解析的方式，該解析方式的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能目標(biāo)的全部或者是一部分，也就類似于前面提到的MP3播放器。

    對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程最大的難點(diǎn)在抽象出數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)解析(有點(diǎn)類似于一個(gè)文本解析器),這兩部分的設(shè)計(jì)的靈活度就決定了程序的擴(kuò)展性和緊湊性。

    目前比較簡(jiǎn)單的就是用數(shù)組等作為數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)解析基本上是查表，所以也有很多小伙伴直接稱為表驅(qū)動(dòng)編程，然而對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以設(shè)計(jì)得比表驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，所以這也是在開(kāi)發(fā)中選擇數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法編碼的一個(gè)決定因素。

   下面作者還是以比較基礎(chǔ)的實(shí)例跟大家分析分析:

參考demo：

 1#include <stdio.h>
 2#include <stdlib.h>
 3
 4//構(gòu)造數(shù)據(jù)  
 5#define STATUE1    (0) 
 6#define STATUE2    (1) 
 7#define STATUE3    (2) 
 8#define MAX_STATUE (3) 
 9
10int Statue1Process(int param);
11int Statue2Process(int param);
12int Statue3Process(int param);
13/***************************************
14 * Fuciton:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程實(shí)例  
15 * Author :(公眾號(hào):最后一個(gè)bug) 
16 ***************************************/
17 //構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)
18typedef int (*PStatueMachineProcess)(int param);
19PStatueMachineProcess MachineProcess[MAX_STATUE] =
20{
21    Statue1Process,
22    Statue2Process,
23    Statue3Process  
24};
25
26//構(gòu)造數(shù)據(jù) 
27int Statue1Process(int param)
28{
29    printf("Statue1Process\n");
30    return STATUE2;
31}
32
33int Statue2Process(int param)
34{
35    printf("Statue2Process\n");
36    return STATUE3;
37}
38
39int Statue3Process(int param)
40{
41    printf("Statue3Process\n");
42    return STATUE1;
43}
44
45
46int main(int argc, char *argv[]) {
47
48    int statue = STATUE1;
49    int count = 0;
50
51    //數(shù)據(jù)庫(kù)解析和邏輯引導(dǎo) 
52    while(1)
53    {
54        statue = (MachineProcess[statue])(0);
55        count++;
56        if(count > 10)break;
57    }
58
59    printf("公眾號(hào):最后一個(gè)bug\n");
60
61    return 0;
62}

分析一下：

•  這樣實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)應(yīng)該比if-else方便多了，上面的代碼對(duì)于有一定編程經(jīng)驗(yàn)的小伙伴而言，似乎僅僅只是用了一個(gè)函數(shù)指針數(shù)據(jù)就搞定了，如果我們?cè)僬J(rèn)真解讀一下，其實(shí)在該過(guò)程中僅僅就是狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，其他均是綁定一套連貫處理，這里的狀態(tài)數(shù)據(jù)作為了數(shù)組的標(biāo)識(shí)，所以在此也說(shuō)明數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)：僅僅只對(duì)數(shù)據(jù)敏感。
  

•  從上面的處理可以發(fā)現(xiàn)該方式可以減少switch和if-else的使用。
  

 1typedef enum
 2{
 3    OBJ_TYPE_1,
 4    OBJ_TYPE_2,
 5    OBJ_TYPE_3,
 6}ENUM_OBJ_TYPE;
 7
 8typedef enum
 9{
10    SIG_TYPE_1,
11    SIG_TYPE_2,
12    SIG_TYPE_3,
13}ENUM_SIG_TYPE;
14
15typedef int (*MessageProcess)(int param);
16
17typedef struct  _tag_MessagePack 
18{
19    ENUM_OBJ_TYPE       ObjType;    //對(duì)象類型  
20    ENUM_SIG_TYPE    SignalType;    //消息類型
21    MessageProcess   MessageProc;   //消息處理 
22}sMessagePack ;
23
24int obj1_Sig1_proc(int param)
25{
26
27} 
28.....
29 /***************************************
30 * Fuciton: 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 
31 * Author :(公眾號(hào):最后一個(gè)bug) 
32 ***************************************/
33sMessagePack stMessagePack[]= 
34{
35    {OBJ_TYPE_1, SIG_TYPE_1, obj1_Sig1_proc}
36    {OBJ_TYPE_1, SIG_TYPE_2, obj1_Sig2_proc}
37    {OBJ_TYPE_2, SIG_TYPE_1, obj2_Sig1_proc}
38    {OBJ_TYPE_2, SIG_TYPE_2, obj2_Sig2_proc}
39    {OBJ_TYPE_3, SIG_TYPE_1, obj3_Sig1_proc}
40    {OBJ_TYPE_3, SIG_TYPE_2, obj3_Sig2_proc}
41};
42
43/***************************************
44 * Fuciton:消息循環(huán)處理 
45 * Author :(公眾號(hào):最后一個(gè)bug) 
46 ***************************************/
47MessageProcess MessageLoop(ENUM_OBJ_TYPE objType, ENUM_SIG_TYPE signalType)
48{
49    int i = 0;
50    for (i = 0; i < (sizeof(stMessagePack)/sizeof(sMessagePack)); i ++)
51    {
52        if ((stMessagePack[i].ObjType == objType) && (stMessagePack[i].SignalType == signalType))
53        {
54            return stMessagePack[i].MessageProc;
55        }
56    }
57    return NULL;
58} 

分析一下：

• 上面代碼僅僅只是給大家簡(jiǎn)單的體驗(yàn)一下數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程方法，對(duì)于效率等等作者沒(méi)有過(guò)多的考慮，其性能與所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)系。所以這樣的處理也避免了很多小伙伴進(jìn)行硬編碼的習(xí)慣。

    最后對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程并不是萬(wàn)能的，可能對(duì)于有些設(shè)計(jì)反而起到副作用，一般用于實(shí)現(xiàn)邏輯相對(duì)比較清晰的處理，不過(guò)對(duì)于簡(jiǎn)化條件語(yǔ)句還是非常好用的，所以對(duì)于這些編程思路，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，同時(shí)也要對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目有較強(qiáng)的理解能力。