跟我学C++中级篇——通信的数据的传递形式

一、通信的数据传递

在开发程序中，无可避免的会进行数据的传递。这种传递方式有很多种，字节流、消息、Json、参数以及对象甚至可能的方法。那么在传递这些数据时，如何正确的采用更合适的方法，就成为了一个设计的首选的问题。

二、数据传递形式选择的原则

在面对复杂的应用场景和多种多样的传递方式的前提下，如何正确的确定自己的通信传递形式，是有一些原则可以参考的：
1、准确性
这是选择的首要原则，即准确，不能因为因为选择一种方式导致过多的中间环节产生问题。最简单的一种例子就是在函数参数的通信中，把有符号和无符号互相传递，这极有可能出现问题，而且不容易发现。另外，不能让开发者产生歧义，这也是准确性的一种表现即表义要准确。
2、简单性
在准确的基础上，用最少的工作量即可实现最为可取。这种简单不只是普通的简单，如果有成熟的框架或者有现成的库、类等，也称之为简单。

3、可扩展性
也就是灵活性，最好这种数据传递起来不会因为一个轻微的新需求，导致很复杂或很大量的修改。

4、可维护性
这种其实是前边几种的一种综合要求，一般来说，简单的就容易维护，可扩展性好也容易维护。但又简单又可扩展，就不一定好维护了。比如用了一个现有的框架，那维护性就未必多高。毕竟一个框架还是需要付出较多的人力成本和时间去学习掌握的。

三、数据传递常见的形式

1、函数间
函数间的数据通信是最常见的，一般来说，开发者都会采用基本数据类型（如int,string等）进行数据传递。但这种方式有限制，一个是无法传递太多的参数，另外一个无法传递一些对象或特定的数据类型（如图像等）。
那么就可以使用类或结构体来进行传递，这种方式可以传递多个对象，但编写有些复杂，维护成本有所增加。如果需要传递多个相同的基础类型或对象，可以使用STL中的一些std::array、std::vector、std::list等进行传递。它们很重，而且效率也不多高，操作起来相对直接使用对象或基础数据类型要麻烦一些（此处不讨论值或引用传递，只讨论形式）。
但此时又会出现一些问题，比如有一些数据是有关联的，怎么办？可以使用std::pair,std::tuple或者使用std::map等。这种应用就复杂一些，而且还有不少细节的小坑，如果没有文档辅助可能让后续开发者有些难以入手。
而对于图像或视频、文件这种大的数据类型，可以使用二进制流（可以用指针操作）或者使用json字符串传递（一用不建议使用xml进行传递了）。这就相当麻烦了，除了涉及到数据的流式转换和流的处理外，还得考虑内存的分配等额外的情况。所以就得权衡一下利弊了。
2、进（线）程间
在多进程间，一般来说，函数间的方法都可以使用，但是要注意数据的安全性和生命周期的问题。在早期的程序中，还可以通过强制指针的转换通过二进制字节的方式传递（void*），而大家都知道，强制转换是有风险的。而如果采用内存映射等传递的话基本就是二进制字节流的形式了（很少时候可以看到以文件的形式进行传递数据，其实也是二进流的方式）。
3、库接口间
库接口间通信一般也如上面所述，但需要注意的是，库接口之间可能存在着数据类型不一致的情况，转换的一方要保证转换的准确性。
4、框架间
框架间的通信除了上面所述的情况外，大多使用的是协议，而在协议中，一般普通的数据传递都会采用Json字符串或直接传递参数，但大数据（文件、图像等）都会使用流式传递。
5、分布式通信间
分布式通信好多使用的是序列化，而序列化本质其实也是二进制流通信。二进制流的缺点导致了序列化的出现，即把对象与二进制流间进行正确的互转。同时，序列化的成本相当高。而序列化无论是自己开发还是使用框架都使得维护成本大大增加。

四、总结

杀鸡用牛刀，这是人们常说的大材小用。可还有一句话叫“狮子搏兔”，要尽全力一击。这两个都对，其实就是面对不同的场景下，开发者的选择问题。既要又要还要，那种好事儿谁都想要。结合实际情况，哪个更合适自己，就用哪个。毕竟，有的时候开发程序不单纯是一个技术问题。