这确实是我的第一次认真的设想一个软件框架。

需求

1. 地铁车辆 PIS 系统有不同的通信后端，默认是 DDS ，车辆以太网故障时，切换到 CAN+模拟信号
2. 每个 PIS 组件有不同功能，我可以称之为前端，定义了不同的方法供后端调用，具体：

   列车 到站-开门-关门-离站 车辆之间的 LED 屏幕、 LCD 显示器 、 车门上的 DRMD 动态地图要显示具体的消息

实现

我整体的实现架构类似这样：

     backend                   ┊                frontend

     PIS_BASE ──── PIS_GLOBAL
         ┃
    PIS_XXX_BASE
         ┃
         ┣━━━━ PIS_XXX_DDS ────┬──── QT_QML_ADAPTOR
         ┗━━━━ PIS_XXX_CAN ────┼──── VIDEO_PLAYER 
         ┗━━━━ PIS_XXX_XXX ────┴──── XXX 

PIS_XXX_BASE 是具体的 PIS 组件，继承自 PIS_BASE ，又有各个具体的 PIS 组件的具体实现，比如基于 DDS 的 PIS_XXX_DDS ，基于 CAN 实现的 PIS_XXX_CAN 。
这里，三层继承关系分别定义的内容如下：

1. PIS_BASE : 定义组件切换的相关内容（虚方法，需要下层实现）：
   • okay ： 确认当前组件可用
   • _onEnable ： 当组件被启用时的动作
   • _onDisable ： 当组件被停用时的动作
2. PIS_XXX_BASE ：实现前面的虚方法，并且对前端的具体接口定义回调函数
3. PIS_XXX_XXX ： 实现具体的后端通信，调用上层的回调函数

PIS_GLOBAL 维护一个带优先级的实例表：

0: instance_dds
1: instance_can
INT_MAX: instance_default

PIS_BASE 定义了 enable 和 disable 方法，先保存启用状态再调用子类实现的 _onEnable 和 _onDisable ，而 PIS_GLOBAL 则实现了 component 方法，通过 PIS_BASE::okay 和优先级启用正确的实例并返回。 PIS_XXX_BASE 则通过 PIS_BASE::okay 检查自身是否正被启用，这样设计就是为了绕过的可能，譬如在更新全局信息等等情况下可能允许违被启用的实例调用回调。
另外，我一般允许 instance_default 永远可用，它的作用就是调用前端显示设备故障。

所有回调都在主入口连接以确保灵活性，下面是伪代码：

QT_QML_ADAPTOR qt_qml_adaptor;
VIDEO_PLAYER   video_player;
void connectAll(PIS_XXX_BASE& pis) {
    pis.setCallback_OnTrainArrive([qt_qml_adaptor&, video_player&](int station){
        qt_qml_adaptor.doTrainArrive(station);
        video_player.doTrainArrive(station);
    });
}
int main() {
    PIS_XXX_DDS pis_xxx_dds;
    PIS_XXX_CAN pis_xxx_can;
    connectAll(pis_xxx_dds);
    connectAll(pis_xxx_can);
    while(true) process();
    return 0;
}