在Qt應用中是否引入抽象類需要根據具體場景權衡，以下是分層建議：
建議采用抽象類的3個典型場景：
- 傳感器系統抽象（強推薦）
class AbstractSensor {
public:virtual ~AbstractSensor() = default;virtual QVector<LiveParameter> supportedParams() const = 0;virtual bool validateConfig(const QJsonObject& config) const = 0;virtual QString getUnit() const = 0;
};class Accelerometer : public AbstractSensor {
public:QVector<LiveParameter> supportedParams() const override {return {Velocity, Acceleration};}// 具體實現...
};
- 測量任務抽象（視復雜度而定）
class MeasurementTask {
public:virtual void prepareSetup() = 0;virtual void execute(QWidget* parent) = 0;virtual QJsonObject generateReport() = 0;
};class BalancingTask : public MeasurementTask {// 實現動平衡特有的邏輯
};
- 模板持久化策略（擴展時推薦）
class TemplatePersistence {
public:virtual bool save(const MachineTemplate& tpl) = 0;virtual MachineTemplate load(const QString& id) = 0;
};class JsonPersistence : public TemplatePersistence {// JSON格式存儲實現
};class DatabasePersistence : public TemplatePersistence {// 數據庫存儲實現
};
不建議抽象的情況：
// 不推薦為模板本身創建抽象基類（當前階段）
class MachineTemplate { // 保持具體類// 當前所有模板共享相同的數據結構// 差異通過屬性字段區分（如isFactoryDefault）
};
設計決策矩陣：
| 場景 | 推薦方案 | 優勢 | 何時采用 |
|---|---|---|---|
| 傳感器類型差異 | 抽象類+具體子類 | 強制接口統一，便于擴展新傳感器類型 | 系統已有3種以上傳感器類型 |
| 測量任務流程差異 | 策略模式+抽象接口 | 動態切換任務算法，避免繼承爆炸 | 任務類型超過5種 |
| 模板數據持久化 | 橋接模式+抽象持久化接口 | 支持多種存儲方式，符合開閉原則 | 需要支持DB/JSON/XML |
| 模板基礎功能 | 具體類+標記字段（isFactory等） | 簡化設計，避免過度工程化 | 差異主要通過數據屬性區分 |
Qt特定實現建議：
- 對需要QML訪問的抽象類使用Q_INTERFACES
class SensorInterface : public QObject {Q_OBJECT
public:Q_INVOKABLE virtual void calibrate() = 0;
};
Q_DECLARE_INTERFACE(SensorInterface, "com.vibxpert.sensor/1.0")
- 工廠類管理抽象類型實例化
class SensorFactory : public QObject {Q_OBJECT
public:Q_INVOKABLE AbstractSensor* createSensor(SensorType type) {switch(type) {case Accelerometer: return new Accelerometer();case Proximity: return new ProximitySensor();//...}}
};
- 在QML中注冊抽象類型
qmlRegisterUncreatableType<AbstractSensor>("VibXpert", 1, 0, "AbstractSensor", "Cannot create abstract sensor in QML");
性能考量（當模板數量>1000時）：
- 虛函數調用開銷：每個虛方法調用增加約3-5個時鐘周期
- 內存布局影響：多態對象需要額外vptr（8字節/對象）
- Qt信號槽連接：QObject派生類信號槽比普通虛函數慢約30%
推薦實施路線圖：
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第一階段（基礎版本）：
- 保持MachineTemplate為具體類
- 僅在傳感器子系統中使用抽象類
- 使用策略模式實現測量任務
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第二階段（擴展版本）：
- 引入模板持久化抽象接口
- 對測量位置類型進行抽象建模
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第三階段（高級版本）：
- 實現完整的設備抽象層
- 引入模板復合結構抽象（如機組組合模式）
代碼示例（策略模式實現測量任務）：
class MeasurementContext {QSharedPointer<MeasurementStrategy> strategy;
public:void setStrategy(QSharedPointer<MeasurementStrategy> s) {strategy = s;}void executeMeasurement() {if(strategy) strategy->execute();}
};class BalancingStrategy : public MeasurementStrategy {void execute() override {// 動平衡具體邏輯}
};
結論：在傳感器子系統和擴展功能模塊中推薦使用抽象類，核心模板數據結構保持具體類以簡化設計。通過策略模式替代繼承層次，在保證擴展性的同時避免過度設計。
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