Виталий Ткаченко - Обратные вызовы в C++

Если типы и количество получателей заранее неизвестны и изменяются в процессе выполнения программы, то мы имеем динамический набор получателей. Он реализуется в виде класса с контейнером, в котором хранятся универсальные аргументы.

Если необходима передача вызовов не всем получателям, а только некоторым, то используется адресное распределение. Поскольку тип используемого адреса заранее не определен, то для сравнения адресов нужно использовать предикаты.

На этом изложение теоретического материала можно считать законченным. Далее рассмотрим, как обратные вызовы используются в практике разработки ПО.

Итак, мы изучили теоретические основы проектирования обратных вызовов, теперь пришло время продемонстрировать, как они используются в реальных системах. Для иллюстрации мы воспользуемся примером разработки модуля управления датчиками из проекта «автоматизированная система управления технологическими процессами», в котором когда-то принимал участие автор. Данный пример адаптирован, в нем опущены многие детали, которые не имеют отношения к рассматриваемой теме. Мы пройдемся через основные этапы проектирования и проследим, как обратные вызовы используются в реальных инженерных задачах.

Подробное описание всех компонентов модуля заняло бы слишком много места и навряд ли имеет практическую ценность, поэтому мы будем рассматривать самые общие принципы функционирования с акцентом на использование обратных вызовов. Полностью проект можно посмотреть здесь: https://github.com/Tkachenko-vitaliy/Callbacks/tree/master/Sensor .

Первый вопрос, который должен быть задан перед началом разработки чего бы то ни было, звучит следующим образом: что мы будем разрабатывать и что мы хотим в итоге получить? Этот вопрос совсем не тривиальный, как может показаться вначале. Без ясного осознания конечной цели, без четкого понимания свойств и характеристик, которыми должна обладать проектируемая система, разработка может растянуться до бесконечности: происходят постоянные переделки, доработки, хаотичная реализация все новых и новых функций с не очень понятной ценностью, и т. п. В итоге, вместо результата мы сосредотачиваемся на процессе, а конечная цель пропадает где-то за горизонтом. Не сталкивались с такими проектами? Что ж, вам крупно повезло; чтобы также везло в дальнейшем, и подобные проекты в вашей карьере отсутствовали, любое проектирование нужно начинать с постановки целей, которые выражаются в требованиях, предъявляемых к системе. В нашем случае они будут следующими.

Разработать модуль управления датчиками, который должен обеспечивать:

1. Настройку конфигурации датчиков и возможность ее изменения в процессе работы.

2. Отслеживание состояния и определение неисправности датчиков.

3. Считывание показаний отдельных датчиков.

4. Считывание показаний всех работоспособных датчиков.

5. Асинхронный опрос показаний.

6. Возможность получения минимальных и максимальных значений для группы датчиков.

7. Настройка пороговых значений показателей и уведомление при их превышении.

8. Возможность работы как с реальными физическими датчиками, так и с их программными моделями.

Базовый сценарий функционирования модуля следующий.

Основным компонентом, поставляющим информацию, являются датчики. Они могут производить измерения трех типов: текущее, сглаженное и производное. Для идентификации датчикам присваиваются уникальные номера.

Перед началом работы производится настройка, т. е. определяется состав датчиков, с которых будут сниматься показания. Настройка не статическая, она может изменяться в процессе работы.

В любой момент приложение может запросить показания датчиков как в синхронном, так и в асинхронном режиме. Показания возвращаются только для функционирующих датчиков, в приложении должна иметься возможность проверить их работоспособность.

Коммуникация с датчиками осуществляется через протокол USB либо Ethernet путем пересылки / получения команд в соответствии с заданным протоколом.

В процессе работы модуль должен отслеживать и уведомлять приложение о том, что некоторые показатели превышают заданные пороговое значение. Состав измеряемых значений и их предельные величины настраиваются приложением.