类层次结构设计，避免从基类到派生类的向下转换

Question

我正在用C ++设计一个DNS解析库。 DNS数据包具有一组标准字段，后跟资源记录列表，该列表还具有一组标准字段，后跟一个RData字段。 根据类型字段解析RData字段。 现在，我为DNSRData指定层次结构，以处理各种类型。 代码看起来像这样：

class DNSRData {
  virtual void ToString() = 0;
  virtual void Parse() = 0;
}

class DNSRData_A : public DNSRData {
  void ToString();
  void Parse();
  uint32_t GetIP();
}

class DNSRData_CNAME : public DNSRData {
  void ToString();
  void Parse();
   const char* GetAlias();
}

class DNSResourceRecord {
  /* Standard Fields 
   ..... */
  int      type_; // Specifies the format for rdata_
  DNSRData *rdata_; 
}

class DNSPacket {
  /* Standard Fields
  ....*/
  vector<DNSResourceRecord *> rr_list_;
}

现在这是我的问题，每个DNSRData记录可能有不同的字段。 我不想为Base类中的所有字段添加访问器，因为它们存在于某些派生类中而不存在于其他派生类中，例如IP地址仅存在于DNSRData_A中而不存在于任何其他类别中。

因此，当我想对DNSRData执行任何操作时，我查找类型并执行从DNSRData *到DNSRData_A *的向下转换。

DNSRData *rdata = packet->GetResourceRecord().front(); //not really necessary for this example
if(resource_record.type == RR_CNAME) {
  DNSRData_CNAME *cname = (DNSRData_CNAME*)rdata;
} 

这可能会导致以后出现大量问题，而且随着我们添加更多类型，它很快就变成了一个不圣洁的混乱。 有关如何在不向Base类添加所有访问器的情况下解决此问题的任何想法？

编辑 ：

更多上下文，这是高性能DNS跟踪解析库的一部分。 当我们看到线路上的数据包时，很多操作都已完成。 那么，什么是混淆设计的操作，让我们说我们得到一个DNSPacket并且现在我们解析它我们想要决定如何根据类型进一步处理它。

if(type == RR_CNAME) {
  DNSRData_CNAME *cname = dynamic_cast<DNSRData_CNAME*>(&rdata);
  char *alias = cname->GetAlias();
}else if (type = RR_A) {
  DNSRData_A *a = dynamic_cast<DNSRData_A*>(&rdata);
  uint32_t ip = a->GetIP();
}

如您所见，从基本类型RData到更具体的RData类型涉及到一个向下转换。 我想避免这种垂头丧气，并使用一种设计模式来解决这个问题。

Answer 1

如果我理解正确的话，我认为访客模式就是你要找的

访客模式 。

class GetInfoVisitor
  {
    void visit(DNSRData_A* a)
    {
        uint32_t ip = a->GetIP();
    }
    void visit(DNSRData_CNAME * cname) 
    {        
        char *alias = cname->GetAlias();
    }   
  }

class DNSRData
{

    void action(Visitor& visitor) 
    {
        visitor.visit(this);
    }
}

int main()
{
 ...
 GetInfoVisitor getInfoVisitor;
 DNSRData *rdata = packet->GetResourceRecord().front();
 rdata->action(getInfoVisitor);
}

Answer 2

首先，您可能需要考虑dynamic_cast，而不是您在示例中使用的c样式转换。 这将允许您检查演员表是否成功，这可以避免潜在的严重错误。

其次，我认为可能需要更多背景来回答你的问题。 几乎无一例外，良好地使用设计模式可以让您避免这种情况开始。 鉴于手头的信息，我建议甚至可以在父类中创建一个名为operations的抽象虚函数，然后可以重写该函数来实现感兴趣的特殊逻辑。 这将允许您在任何人覆盖基类时考虑问题，因此代码更易于维护，并且由于避免查找类型而节省时间。