序列化具有特定环境状态的多态类答案

【问题标题】：Serializing polymorphic classes with environment-specific state序列化具有特定环境状态的多态类
【发布时间】：2015-09-06 06:27:07
【问题描述】：

我有一些大致是这样的类：

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}
    ...
};

class Derived1 {
    OuterState1& outerState;
    InnerState1 innerState;
    ...
    template <typename Ar>
    void serialize(Ar& ar, const unsigned int /*version*/) {
        ar & innerState;
    }
public:
    Derived1(OuterState1& outerState) : outerState(outerState) {}
    ...
};

class Derived2 {
    OuterState2& outerState;
    InnerState2 innerState;
    ...
    template <typename Ar>
    void serialize(Ar& ar, const unsigned int /*version*/) {
        ar & innerState;
    }
public:
    Derived1(OuterState2& outerState) : outerState(outerState) {}
    ...
};

基本上，类的状态取决于外部环境，我不想序列化它。对于不同的子类，这种状态可能不同。我想序列化这个类。一件好事是 boost::serialization 可以很好地处理多态类，但在我看来这对我来说还不够好。我可以找到以下方法来序列化这些对象，我都不喜欢：

对外部状态使用全局变量。现在我们要么在类中使用这些全局变量，要么重载load_construct_data() 并从这个全局变量创建对象。这个解决方案的问题是它需要全局变量，这通常是一个糟糕的设计，如果程序需要处理多个这样的状态就会中断。
不要使用 Boost 的多态序列化特性。相反，将实际类型保存在枚举中，然后以非多态方式保存对象。加载时，加载类型枚举，然后在开关中创建具有适当外部状态的适当类型的对象，然后以非多态方式加载对象。这样做的问题是，我必须进行大量的手动编码，而这将由 Boost 自动完成，而且如果我想序列化此类对象的集合，它就行不通了。

对于这个问题有没有更好、更优雅的解决方案？

【问题讨论】：

“基本上，类有一个依赖于外部环境的状态，我不想序列化它。” - 只是不要序列化这些位吗？哦。我想我现在看到了。 (load all data); (post process - setting the state from environment) 怎么样？
@sehe 这不可行，因为一旦我将数据加载到多态对象中，我不知道该对象的确切身份。此外，通过这种方式遍历更复杂的数据结构也很复杂。
这是您的要求。内在复杂性就是这样。你将不得不处理它。没有 SSCCE，我将无法提出具体建议

标签： c++ serialization boost boost-serialization

【解决方案1】：

解决方案是将特定于环境的状态保存为类中的指针。然后在实际类之前将其保存/加载到存档中，并修改其值。所以基类的序列化看起来像这样：

class Derived1 {
    OuterState1& outerState;
    InnerState1 innerState;
    ...
    template <typename Ar>
    void serialize(Ar& ar, const unsigned int /*version*/) {
        ar & innerState;
    }
public:
    Derived1(OuterState1& outerState) : outerState(outerState) {}
    const OuterState1& getOuterState() const { return outerState; }
    ...
};

    template <typename Ar>
    void save_construct_data(Ar& ar, const Derived1* object, const unsigned int /*version*/) {
        ar << &object.getOuterState();
    }

    template <typename Ar>
    void load_construct_data(Ar& ar, Derived1* object, const unsigned int /*version*/) {
        OuterState1* state;
        ar >> state;
        ::new(object)Derived1{*state};
    }

使环境特定对象的序列化成为 NOP。

template <typename Ar>
void serialize(Ar&, OuterState1&, const unsigned int) {
}

保存时，这样做：

OuterState1 outerState1;
OuterState2 outerState2;
std::shared_ptr<Base> object = getObject();
...
// saving starts now
archive << outerState1 << outerState2 << object;
...

加载时，加载状态，然后覆盖它们。假设outerState1 和outerState2 与之前位于相同的位置，并且已经有了新的期望值。

std::shared_ptr<Base> object;
archive >> outerState1 >> outerState2 >> object;

另一方面，问题中提供的代码并不完整。基类序列化需要完成，但现在已经无关紧要了。

【讨论】：