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在Common Lisp中定义多个后端的惯用方法？

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我想用多用户界面后端（例如文本和图形）编写代码，因此它们很容易切换 . 我的方法是使用CLOS：

(defgeneric draw-user-interface (argument ui)
  (:documentation "Present the user interface")
  (:method (argument (ui (eql :tui)))
    (format t "Textual user interface! (~A)" argument))
  (:method (argument (ui (eql :gui)))
    (format t "Graphical user interface! (~A)" argument)))

这种方法乍一看似乎没问题，但它有一些缺点 . 为了简化调用，我定义了将在每个函数调用中使用的参数ui-type，以简化后端的切换，但是在使用高阶函数时会导致问题：

(defparameter *ui-type* :tui
  "Preferred user interface type")

(draw-user-interface 3 *ui-type*)

;;; I can't use the following due to the `ui' argument:
;(mapcar #'draw-user-interface '(1 2 3))

;;; Instead I have to write this
(mapcar #'(lambda (arg)
            (draw-user-interface arg *ui-type*))
        '(1 2 3))

;; or this
(mapcar #'draw-user-interface
        '(1 2 3)
        (make-list 3 :initial-element *ui-type*))

;; The another approach would be defining a function
(defun draw-user-interface* (argument)
  (draw-user-interface argument *ui-type*))

;; and calling mapcar
(mapcar #'draw-user-interface* '(1 2 3))

如果采用这种方法，我们可以将通用函数命名为％draw-user-interface，将包装函数命名为draw-user-interface .

它是有效的方法还是有更简单的方法？问题是为相同的功能提供不同的后端，而不一定是用户界面 .

另一个用例可能是一种情况，当我有许多相同算法的实现（针对速度，内存消耗等优化）时，我想以干净的方式切换它们，保留接口和参数类型 .

common-lisp clos

4 回答

  • 5

    我将后端实现为单独的类，而不是传递一个关键字，因为这将允许我将各种状态挂钩到一个对象并保持它 .

    我可能（否则）使用你一直暗指的通用功能设计 .

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  • 3

    Common Lisp Interface Manager and multiple backends

    支持多个后端的CLOS中的UI层的示例是CLIM，Common Lisp Interface Manager . You could study its software design. 请参阅以下链接 . 例如，参见类似端口的协议（与显示服务的连接），介质（绘图发生的地方，对应于某种工作表的输出状态的协议类），工作表（用于绘制和输入的表面，大致类似于分层窗口），移植（一个代表主机窗口的工作表），...在一个应用程序中打开一个端口（例如到特定的窗口系统，如X11 / Motif），应用程序的其余部分应该是运行基本不变 . CLIM的体系结构将其所有服务映射到特定的CLIM后端，后端为X11 / Motif（或您将使用的任何端口）提供接口 .

    例如，函数 draw-line 将绘制到工作表，流和媒体 . 然后，通用函数 medium-draw-line* 将实现各种版本的绘制线到一个或多个中等子类 .

    总的来说，这不是很成功，因为便携式用户界面层带来了复杂性，需要大量的工作来开发和维护 . 在90年代中期，Lisp应用程序的市场规模很小（参见AI Winter），CLIM不够好，而且实现是封闭源代码或专有代码 . 后来开发了一个名为McCLIM的开源/免费实现，它创建了工作软件 - 但最终开发者/用户失去了兴趣 .

    A bit of history

    在过去，Symbolics开发了一个名为“Dynamic Windows”的用户界面系统 . 它于1986年发布 . 它运行在Symbolics操作系统中，可以绘制其原生OS /硬件组合和X11 . 从1988年左右开始，开发了基于便携式CLOS的版本 . 第一个可用的版本（特别是1991年的1.0版本）可以在几个平台上使用：Genera，X11，Mac和Windows . 后来开发了一个新版本（版本2.0），它再次运行在各种系统上，但包含一个复杂的面向对象层，它提供了一个更明确的后端层，称为Silica . 这个后端层不仅支持便携式绘图之类的东西，还支持抽象窗口系统的一部分 . 更加雄心勃勃的部分，比如支持外观和感觉的适应（滑块，窗口样式，滚动条，菜单，对话框元素......）都没有完全解决，但至少可以作为第一代版本使用 .

    Pointers

    A Guided Tour of CLIM, Common Lisp Interface Manager（PDF）

    二氧化硅：Implementation Reflection in Silica（PDF）

    Spec（包括Silica）：Common Lisp Interface Manager 2.0 Specification

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  • 5

    为了补充其他答案，这个用例有两个库 . 两者都受到启发Magritte Meta Model，你应该检查一下 .

    一个是descriptions，它允许您定义一个对象的不同'views' . 它不使用CLOS而是Sheeple，这是一个基于原型的CL对象系统 . 早期的方法是MAO，这是基于CLOS的 . 它为标准插槽对象添加了3个额外的插槽 . attribute-label，attribute-function和attribute-value . 属性函数a中的函数将slot-value转换为最终表示，如果function为nil，则attribute-value中的值按原样使用 . 而label是值的描述，类似于html5表单中的标签 .

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  • 1

    “后端”是指前端，对吗？在用户与之交互的部分，而不是处理应用程序逻辑的部分？

    最干净的选择是将程序划分为一个库（它提供程序的所有逻辑和功能，没有任何UI代码）和两个完全独立的UI程序，这些程序本身不实现任何功能，而只是使用库 . 你当然可以有一个包装器，如果需要，可以选择运行哪个接口 . 您应该将每个组件保留在自己的系统中 .

    Edit: 当你想在不同的算法之间切换时，最好的选择可能只是将接口定义为一个类，将所有不同的算法定义为子类 .

    (defclass backend () ())
(defgeneric do-something (backend x y))

(defclass fast-backend (backend) ())
(defmethod do-something ((backend fast-backend) x y)
  (format t "Using fast backend with arguments ~a, ~a.~%" x y))

(defclass low-mem-backend (backend) ())
(defmethod do-something ((backend low-mem-backend) x y)
  (format t "Using memory efficient backend with arguments ~a, ~a.~%" x y))

(defun main (x y)
  (let ((backends (list (make-instance 'fast-backend)
                        (make-instance 'low-mem-backend))))
    (dolist (b backends)
      (do-something b x y))))

    Another edit: 如果您需要能够使用 mapcar 之类的函数，您可能希望拥有一个包含当前后端的全局变量 . 然后定义一个使用全局的包装函数 .

    (defparameter *backend* (make-instance 'fast-backend))
(defun foobar (x y)
  (do-something *backend* x y))

(defun main (x y)
  (foobar x y)
  (let ((*backend* (make-instance 'low-mem-backend)))
    (foobar x y))
  (foobar x y))
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