参数化接口的重要性及作用

有些情形需要一个组件能够提供某种接口给多个使用者（这里也将这些使用者称为用户）。比如，为了同时支持多种网络协议的发送和接收功能，TinyOS下的主动消息（AM）通信组件需要提供接口Send和接口Receive给多个客户。再如，提供一项重要功能—计时。TinyOS下每个硬件平台通常都有计时器组件HilTimerMilliC，在平台硬件计时器上实现多个逻辑计时器（软计时器）。应用中有多少个软计时器，就需要HilTimerMilliC提供多少个接口Timer的实例。那么，如何在组件中提供同类型接口的多个实例呢？

第一种方式是在通用模块（在第六章中会介绍通用模块）中提供该接口，再将该通用模块实例化多次，从而达到支持同一类型接口的多个实例。这种做法存在两个缺点：一是浪费代码空间；二是在大多数情况下，这多个实例的实现代码做不到相互独立，相反的，会形成某种协作（依赖性）。例如，在计时器组件HilTimerMilliC上支持的多个逻辑计时器的实现中需要依据共同的策略（比如最早时间到达）。

第二种方式是在组件规范中直接声明多个接口实例，比如，在组件HilTimerMilliC的规范中提供100个类型为接口Timer的实例，如例3.24。

例3.23：(www.xing528.com)

这种方式能够工作，但是每个实例接口中的函数都要有相应的实现。比如，上述组件HilTimerMilliC（实际是HilTimerMilliC封装的某个模块）的实现代码中，要实现100个Timer<TMilli>接口中的各个函数，而这些函数实现几乎完全一样。这种方式不仅比较麻烦，而且产生了大量重复代码。

第三种方式是使用一个参数用来指定在用哪个接口，这类似于POSIX文件系统的文件描述符。在这种方式下，应该生成唯一的计时器标识符，并在调用接口时传递该标识符。这种方式也可以工作，而且不会像第二种方式那样生成多个实现。但这种方式是在运行时传递参数，而通常来说这是不必要的。因为组件通常分配一定数目的计时器，而且仅使用这些计时器。或者说，通常在编译时就可以知道组件使用的计时器集合以及集合的大小，因而没有必要让调用者在运行时传递这个参数，继而引入可能的Bug。

从编程者角度来看，重要的问题不在于使用者调用了哪些组件，而在于需要明确调用从那些组件而来。例如，对于计时器而言，重要的问题是如何区分调用者，以便向正确的组件通知fired（）事件。上面介绍的第三种方式基于标识符可以实现区分，但是需要在模块中管理标识符。因为标识符是一个运行时参数，计时器服务组件中通知Timer.fired（）事件时，扇出的各调用函数中必须检查这个标识符参数。基于这些考虑，为了支持抽象提供一组同类型的接口实例，nesC提供了参数化接口。参数化接口实质是接口数组，数组的索引是接口参数，标识了调用组件。对于多个接口实例仅需一个实现，接口参数是常量，在编译时确定，避免了运行时传递参数的弊端，既简化了代码，也提高了函数调用的效率。