Architecture pour choix de strategie

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13/08/2010, 22h48
Aladore

Architecture pour choix de strategie

Bonjour à tous!

J'ai un petit soucis au niveau de la conception d'une application assez petite en taille. En fait je réalise un projet que j'aimerai mettre sur mon CV, et c'est pour cette raison que j'accorde beaucoup d'importance au choix de ma conception.

L'utilisateur va avoir une interface graphique pour l'exécution d'un algorithme. Il aura la possibilité de choisir entre deux type de stratégies, et il pourra switcher quand il le souhaite: exécution GPU et exécution CPU.

En fait j'avais déjà une solution: j'ai une classe MyClass<T>, et T serait une classe stratégie, par exemple: OnGPUAlgo et OnCPUAlgo. Le soucis, c'est que je ne vois pas l'intérêt de cette méthode, puisqu'au final si l'utilisateur doit pouvoir switcher, je dois créer les deux classes dès le début de l'application, et avoir un booléen pour savoir quelle instance utiliser, plutôt lourd non ?

La deuxième solution que j'avais envisagée et la suivante: soit une classe MyClass, et deux autres classes: MyClassGPU et MyClassCPU qui héritent de MyClass. Je trouve cette architecture trop simpliste, et elle ne reflète pas vraiment la réalité. Cependant elle est simple à mettre en oeuvre, et me permetterait d'avoir:
MyClass* currentClass;
MyClassGPU* GPU;
MyClassCPU* CPU;
et par exemple: currentClass = GPU;

Mais bon, encore une fois je crée les deux objets dès le début. Du coup, laquelle est mieux, la première ou la deuxième ? Si aucune, avez-vous une autre idée ?

Je vous remercie d'avance, et je m'excuse si je me suis mal fait comprendre.

Salut,

Tu devrais déléguer un peu mieux les responsabilités...

En effet, la gestion même de la stratégie devrait... échoir à une classe particulière.

Ainsi, tu pourrais envisager, effectivement, d'avoir une hiérarchie de classes dans laquelle tes classes MyClassGPU et MyClassCPU héritent, effectivement, d'une classe classe commune.

Mais tu devrait, en plus, créer un gestionnaire pour les instances de ces classes.

Tu n'auras, selon ce que tu explique, à un instant T, jamais qu'une instance de MyClassGPU OU une instance de MyClassCPU et, si l'utilisateur décide de changer de stratégie, tu devra de toutes manières veiller à... détruire l'instance en cours avant de passer à l'autre.

Le tout, en évitant autant que possible de devoir effectuer un test sur deux pointeurs différents ou sur la variable qui permet de garder le choix de l'utilisateur à chaque fois que tu voudra... accéder à la stratégie active.

Au final, tu aurais sans doute quelque chose comme

Code:

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// la classe de base, présente l'interface utile aux deux stratégies
class MyClass
{
    public:
        /* tout ce qu'il faut */
    private:
        /* empêcher la copie et l'affectation de l'instance
         * on déclare le constructeur par copie et l'opérateur d'affectation
         * en privé SANS LES DEFINIR, en attendant C++1x
         */
        MyClass(MyClass const &);
        MyClass & MyClass(MyClass const &);
};
class MyClassCPU
{
    public:
        /* tout ce qu'il faut */
};
class MyClassGPU
{
    public:
        /* tout ce qu'il faut */
};
class Manager
{
    public:
        enum strategie
        {
            unset,
            cpu,
            gpu
        };
        Manager(): inst_(NULL),actual_(unset){}
        ~Manager(){delete inst_;}
        void create(strategie s/*, paramètres éventuels */)
        {
            // si l'instance actuelle ne correspond pas
            if(actual_!=s)
            {
                // on détruit l'instance actuelle
                delete inst_;
                // et on en crée une selon les besoins de l'utilisateur
                if(s==cpu)
                    inst_ = new MyClassCPU(/* paramètres éventuels */);
                else
                    inst_ = new MyClassGPU(/* paramètres éventuels */);
                 // sans oublier de mettre à jour le type de stratégie
                 actual_ = s;
            }
        }
        MyClass /* const */ & instance() /* const */
        {
            if(!inst_)
                throw InstanceUnset();
            return *inst_;
        }
    private:
        MyClass * inst_;
        strategie actual_;
};

Le tout serait utilisé avec des fonctions proches de

Code:

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Manager::strategie choice()
{
    std::cout<<"quelle strategie voulez vous utiliser ?"<<std::endl
             <<"    [C]PU"<<std::endl
             <<"    [G]PU"<<std::endl;
    char c='\0';
    Manager::strategie s;
    while(c!='C' && c!='c' && c!='G' && c!='g')
    {
        std::cout<<" Votre choix : ";
        std::cin>>c;
        switch c
        {
            case 'c' :
            case 'C' :
                s = Manager::cpu;
                break;
             case 'g':
             case 'G':
                s = Manager::gpu;
                break;
              default:
                s = Manager::unset;
        }
    }
    return s;
}
int main()
{
    Manager man;
    /* quand tu veux changer de stratégie */
    Manager::strategie s=choice();
    man.create(s /* , paramètres éventuels */);
    /* quand tu veux simplement accéder à l'instance */
    MyClass /* const */& inst = man.instance();
    inst.machinChose();
    return 0;
}

14/08/2010, 09h23
Aladore

Hello, merci beaucoup koala01 pour ta réponse!

Citation:

Tu devrais déléguer un peu mieux les responsabilités...

J'ai bien conscience que niveau conception, je suis vraiment nul! D'ailleurs en passant, t'aurais un livre qui me permettrait d'améliorer mon niveau en conception ? J'ai le livre "Modern Design C++", mais je n'ai pas encore eu le temps de le lire.

Ta solution est plus qu'intéressante, cependant je me posais une question. Je vais utiliser Cuda pour les calculs sur GPU, et je vais créer, à chaque instances MyClassGPU, une carte de 10000x10000 éléments. Est-ce que ça ne va pas poser des problèmes performances si je crées à chaque changement de stratégie 10000x10000 éléments sur le GPU ou sur le CPU ?

Je me disais qu'une fois créées, les instances pourraient être gardées en mémoire, et faire une méthode permettant de synchroniser deux instances ... Mais ça me semble pas naturel.

Je pense dans un premier temps partir sur ta solution, en réfléchissant au problème que j'ai soulevé histoire de voir si je peux améliorer le tout.
14/08/2010, 15h35
white_tentacle
Le but est de pouvoir changer de stratégie rapidement ?

Alors dans ce cas, tu as effectivement peut-être intérêt à les conserver et ne pas les détruire lors de ton changement de stratégie, mais les mettre en inactif.

Pour reprendre le modèle de koala, on aurait :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 class Manager { ... private: MyClass * instCourant_; strategie actual_; std::map<strategie,MyClass*> _instances; };
Quand tu changes de strategie, tu regardes dans la map si elle existe déjà, sinon, tu la crées. Chaque stratégie n'est créée qu'une fois au maximum, et n'est pas créée si elle n'est pas utilisée.

Et SURTOUT, dans le destructeur, tu pense bien à détruire tes _instances :) (ici, il n'y en aurait que 2, donc on aurait pu se passer de la map, mais bon...).

En première analyse je dirais que l'on peut se trouver face à trois cas d'utilisation clairement distincts, et que c'est ton analyse des besoins qui devrait te permettre de déterminer lequel est le mieux adapté à ta situation propre:

1- Tu peux vouloir travailler avec un jeu de données différent à chaque fois que tu change de stratégie

2- Tu peux vouloir travailler avec un jeu de données différent en fonction de la stratégie choisie, mais en gardant le même jeu de données si, d'aventure, tu fais un aller / retour entr les stratégies ( GPU-->CPU-->GPU ou CPU-->GPU-->CPU), peut être parce que le type de données manipulé est différent en fonction de la stratégie sélectionnée

3- Tu peux enfin vouloir toujours travailler avec le même jeu de données, indépendamment de la stratégie sélectionnée.

Dans le premier cas, tu auras, effectivement, construction (et destruction du jeu précédant) chaque fois que tu change de stratégie : l'idéal est, sans doute, que le jeu de données fasse partie intégrante de la stratégie ;) (c'est le cas que tu sembles avoir envisagé sur base de ma réponse :D)

Dans le deuxième cas, si les ressources du système le permettent, tu créerais un jeu de données par stratégie directement dans le gestionnaire (ou du moins, de manière à ce qu'ils soit accessible par le gestionnaire) et tu vérifierais, lors du changement de stratégie, si le jeu de données a déjà été chargé.

Si ce n'est pas le cas, tu charge le jeu de données avant de construire la stratégie, en rajoutant une référence sur le jeu de données à la stratégie, et, si c'est le cas, tu construit directement la stratégie.

Cela donnerait un code proche de
Code:

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Dans le troisième cas enfin, le jeu de données prend également place dans le gestionnaire (ou est accessible depuis le gestionnaire), mais il n'y a qu'un seul jeu de données, qui est transmis aux différentes stratégies.

Le code serait donc proche de
Code:

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Il y a peut être d'autres cas d'utilisation auxquels je n'aurais pas pensé en première analyse...

Quoi qu'il en soit, tu dois analyser les besoins propres à ta situation pour déterminer ce qui est préférable dans ton cas particulier:D

Nota: si je ne suis pas trop réticent (comprend: je peux l'envisager si on n'a vraiment pas le choix ;)) à avoir deux jeux de données distincts, je le suis beaucoup plus à envisager d'avoir... deux stratégies existantes en même temps, surtout si c'est pour qu'il y en ait une qui ne sert pas :aie:

15/08/2010, 11h33
Aladore

Merci pour vos réponses, c'est toujours utile de voir plusieurs solutions et choix. Je pense que je vais partir sur te première solution Koala01 et donc faire en sorte que si on swap entre le GPU et le CPU, la map est ré-initialisée.

Bon je pense que je peux mettre le sujet en résolu, et je vous remercie encore d'avoir réfléchit avec moi à ce problème! :D