80.面向对象与数据流驱动的结合

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面向对象与数据流驱动的结合LabVIEW是数据流驱动的编程语言:数据在数据线上流动,每个节点通过输入端的连线接收到数据,对其进行处理,再把结果传给输出端连线。为了符合数据流的概念,多数情况下LabVIEW函数(或子VI)使用的传参方式是值传递:就仿佛是整个数据在连线上流动,遇到一个节点,便一股脑都传到节点中去。必要时,譬如数据线分叉的时候,数据便生成一个副本,这样就有了两份同样的数据,沿着不同的分支继续传递。也有例外的情况,比如使用refnum这种数据类型的时候。真正有意义的数据是存放在内存的某个地方不动的,而在节点间流动的只是一个指向这片数据的引用。这种传引用的方式破坏了数据流的概念,只在不得已的情况下才可使用(比如在多线程中对同一块数据进行操作),否则还是应当尽可能遵循LabVIEW一贯的值传递方式。为了与用户熟知的数据流方式兼容(风格不一致,必然造成程序的极大混乱),LabVIEW中的对象也是按照值传递的方式在节点间流动的。这点和其它语言有所差别,文本编程语言中传递对象时,基本都使用传引用的方式。实际上,这两种传参方式各有特色,LabVIEW别具一格的选择了值传递方式,是因为,在LabVIEW中,值传递的优势更大一些。传引用的优点在于效率高,一个对象的数据量往往都比较大,值传递免不了要生成一些副本给被传递的数据,这类开销是相当大的。而一个引用类型的数据一般只需要占用4或8个字节,传递它们的开销远小于直接传递数据。在多线程程序中,传引用意味着不同的线程可以访问同一块数据。在不同的线程中同时对同一数据进行读写是很危险的,它可能会产生不可预期的结果。所以,在多线程程序中常常使用临界区、信号量等方法来防止竞争状态的出现。这对于C++或其他文本语言的程序员不是一个太大的问题,编写多线程程序的人员多少已经对可能出现的竞争状态有所了解。并且他们清楚地知道自己在编写多线程程序,会格外留意并采取相应措施防止错误出现。而LabVIEW的使用者中,相当一部分人是非计算机专业的。为了帮助这些非计算机专业编程者利用多线程的优势,LabVIEW采用了自动多线程的机制。LabVIEW中,编程者并不需要告诉程序去开辟新线程;任何两段逻辑上没有先后顺序的代码,都有可能被自动的放到两个线程里去同时执行。在这种情况下,传引用是非常危险的,编程者可能根本没意识不到程序有多个线程,因而无意中写下存在竞争状态的代码。只有值传递才可以解决这个问题。值传递意味着数据每到一个分叉处,就变成相等但互相独立的两份数据。每个可能同时运行的数据线上的数据都是相互独立的,程序永远不会试图去同时访问同一个数据。这样就避免了无意识下造成的竞争状态。如果程序中的确需要在不同线程里处理同一对象,编程者可以在明确程序风险的前提下使用LabVIEW中的传引用机制,并做好多线程安全防护。那么,类的实例作为值传递的数据,到底都包含哪些内容呢?这个数据你可以把它看成是一个簇。这个簇中可能又包含一下多个簇:1.一个簇包含所有类的属性;2.一个簇包含它父类的所有属性;3.一个簇包含它父类的父类的所有属性;4.一个簇包含它父类的父类的父类的…………除了这些属性数据,类的实例还包含有自身类别的信息,比如自己属于哪个类,什么版本等。这样,一个实例即便是按照它的某个祖先类来传递,也同样可以在需要的时候调用属于自己本身类的方法。

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