用可视化案例讲Rust编程4. 用泛型和特性实现自适配shapefile的读取

本文介绍: 首先定义了一个结构体，这个空结构体的作用类似于Java里面的class。然后定义了一个特性（trait），特性这个东西，在Rust中，类似于Java里面的接口，或者C++里面的虚函数，但是与接口和虚函数不同的时候，特性可以直接在里面写实现，也可以留空，如果你是学Java的，你把下面的代码理解为定义了一个接口，并且定义了一个实现接口的工厂方法即可。在这里的特性中，我们定义一个泛型T，然后定义了一个方法，就叫做read_shp，输入产生就是一个shapefile的路径，返回值是一个T。

本节已经涉及Rust学习曲线上的一个大坑：泛型和特性了，属于语言的深水区，如果初学者，建议看一眼知道有这个功能即可。

如果我们立足于功能实现，那么做到像上一节那样就可以了，从原理上来说，每个函数满足唯一的功能，是一种好的设计，软件工程里面“高内聚低耦合”是有利于系统的独立性的。

但是在调用的时候，就需要有一点的心智了，例如我们要读取点线面三种不同的shapefile，就要记住三种不同的函数名和三种不同的绘图要素构建程序，那也太麻烦了，有没有一种方法，让我们调用一种方法，根据不同的参数类型自动适配不同的处理逻辑呢？

如果你是学Python/Java/JavaScript这样的高级语言的同学，你肯定已经有了自己的实现方法，例如Python/Javascript作为动态类型的语言，可以只写一个入口函数，然后根据函数的输入参数自动去选择不同的分支来处理。

而Java也有同名方法覆盖，利用不同的函数签名（参数类型）来解决用同名函数实现不同的逻辑流程。

而C++则是可以用泛型和函数重载来实现这个功能。

pub struct shp;
pub trait ReadShapfile<T> {
    fn read_shp(shp_path:&str) -> T;
}

//实现1：读取polygon类型的shapefile，通过返回值来匹配。
impl ReadShapfile<Vec<Polygon>> for shp{
    fn read_shp(shp_path:&str) -> Vec<Polygon>{
        let shp_read = shapefile::read_as::<_,
        shapefile::Polygon, shapefile::dbase::Record>(shp_path)
        .expect(&format!("Could not open polygon-shapefile, error: {}", shp_path));

    let mut polygons:Vec<Polygon> = Vec::new();
    for (polygon, polygon_record) in shp_read {
        let geo_mpolygon: geo_types::MultiPolygon<f64> = polygon.into();
        for poly in geo_mpolygon.iter(){
            polygons.push(poly.to_owned());
        }
    }
    polygons
    }
}

//实现2：读取Polyline类型的shapefile，通过返回值来匹配。
impl ReadShapfile<Vec<LineString>> for shp{
    fn read_shp(shp_path:&str) -> Vec<LineString>{
        let shp_read = shapefile::read_as::<_,
            shapefile::Polyline, shapefile::dbase::Record>(shp_path)
        .expect(&format!("Could not open polyline-shapefile, error: {}", shp_path));

        let mut linestrings:Vec<LineString> = Vec::new();
        for (pline, pline_record) in shp_read {
            let geo_mline: geo_types::MultiLineString<f64> = pline.into();
            for line in geo_mline.iter(){
                linestrings.push(line.to_owned());
            }
        }
        linestrings
    }
}
//实现2：读取Point类型的shapefile，通过返回值来匹配。
impl ReadShapfile<Vec<Point>> for shp{
    fn read_shp(shp_path:&str) -> Vec<Point>{
        let shp_read = shapefile::read_as::<_,
            shapefile::Point, shapefile::dbase::Record>(shp_path)
        .expect(&format!("Could not open polyline-shapefile, error: {}", shp_path));

        let mut pnts:Vec<Point> = Vec::new();
        for (pnt, pnt_record) in shp_read {
            let geo_pnt: geo_types::Point<f64> = pnt.into();
            pnts.push(geo_pnt.to_owned());
        }
        pnts
    }
}