27_二阶构造模式

0. 构造函数的回顾

• 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

问题：

1. 如何判断构造函数的执行结果？
2. 在构造函数中执行return 语句会发生什么？
3. 构造函数执行结果是否意味着对象构造成功？

#include 

class Test
{
private:
    int mi;
    int mj;
public:
    Test(int i, int j)
    {
        mi = i;
        
        return ;
        
        mj = j;
    }

    int getI()
    {
        return mi;
    }

    int getJ()
    {
        return mj;
    }

};

int main()
{
    Test t(1, 2);

    printf("t.getI() = %d\n", t.getI());
    printf("t.getJ() = %d\n", t.getJ());

    return 0;
}

输出结果：

t.getI() = 1
t.getJ() = -1217052672

答案：【根据上面的程序可知：】
1.没有办法判断构造函数的执行结果。

2. 在构造函数中可以执行return语句，在执行return后，构造函数就立即返回，即构造函数执行结束。
3. 构造函数执行结束并不意味着构造对象构造成功。

• 编程说明：对于构造函数的解决方案一：通过添加status来判断构造函数是否构造完成*

#include 

class Test
{
private:
    int mi;
    int mj;
    bool mStatus;   // 添加一个状态值
public:
    Test(int i, int j) : mStatus(false) // 初始值为false
    {
        mi = i;
        
        return ;
        
        mj = j;
        
        mStatus = true;         // 当构造函数完成时赋值为true
    }

    int getI()
    {
        return mi;
    }

    int getJ()
    {
        return mj;
    }
    
    bool getStatus()        // 获取状态值
    {
        return mStatus; 
    }

};

int main()
{
    Test t(1, 2);
    
    if(t.getStatus())
    {
        printf("t.getI() = %d\n", t.getI());
        printf("t.getJ() = %d\n", t.getJ());
    }
    else
    {
        printf("constructor error!\n");
    }
    
    return 0;
}

输出结果：

constructor error!

1. 构造函数tips

• 只提供自动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后构造函数立即结束

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！！！

2. 半成品对象

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

3. 二阶构造

• 工程开发中的构造过程分为：

  • 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
    
    

    二阶构造流程图

• 二阶构造示例代码：

#include 

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 = %p\n", obj);

    return 0;
}

输出结果：

obj = 0x897a008

总结：二阶构造的意义在于要么得到一个合法可用的对象，要么返回NULL，用于杜绝半成品对象。

编程说明：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; iconstruct()) ) 
    {
        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 
#include "IntArray.h"

int main()
{
    IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);    
    
    printf("a.length = %d\n", a->length());
    
    a->set(0, 1);
    
    for(int i=0; ilength(); i++)
    {
        int v = 0;
        
        a->get(i, v);
        
        printf("a[%d] = %d\n", i, v);
    }
    
    delete a;
    
    return 0;
}

使用二阶构造后，对象只能在堆空间中产生，不能在栈上产生。在工程中，对象往往是比较巨大的，巨大的对象是不适合放到栈上面的，都应该放到堆空间里面去，因此，二阶构造模式对于工程来说是一个非常有用的方法。

4. 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时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