模擬中「動態」對象的結構

Question

我想創建一個或多或少的簡單重力模擬，我目前正在對結構做出一些決定。我遇到了一個問題，我不知道如何解決「很好」。這是問題的一個簡單的類圖：

在你可能無法看到任何問題，但讓我告訴你一個額外的其實是一個先來看看：如果一顆恆星達到一定的密度（史瓦西半徑> Radius），它應該形成一個BlackHole。那麼我怎麼能告訴模擬交換一個BlackHole的實例？我可以將模擬實例添加到每個主體，然後他們自己可以修改主體數組，但必須有更好的方法！

另一種方法是讓Planet，Star和BlackHole成爲一個新類BodyType的子類，然後Body就會保存一個實例。

您認爲如何？你會如何以一種漂亮乾淨的方式解決這個問題？任何幫助表示讚賞！

編輯：爲了進一步說明，我提到了兩種方法的here is an illustration。哪一個更好？還是有沒有更好的，我沒有提到？

Answer 1

也許這可能有幫助;在運行時改變行爲的一種常見方法是戰略模式;其思想是保持Body類中所有體型的共同點，並將不同的行爲分解爲不同的策略，這樣，只要身體改變類型，策略就可以交換。而不是讓BlackHole，Planet和Star擴展Body，他們可以實現一個接口，比如BodyBehavior;

public interface BodyBehaviour { 
    String getType(); 
    Double getLuminosity (Body body); 
    // anything else you need that's type specific.... 
} 

public class PlanetBodyBehavior implements BodyBehaviour { 
    public static final String TYPE = "Planet" 
    @Override 
    public String getType() { 
     return TYPE; 
    } 

    @Override 
    public Double getLuminosity(Body body) { 
     // planet specific luminosity calculation - probably 0 
     return calculatedLuminosity; 
    } 
} 

而你的身體類會看起來像這樣;

public class Body { 
    private Double mass; 

    // coordinates,radius and other state variables 

    private BodyBehavior bodyBehaviour; 

    public void setBodyBehaviour (BodyBehaviour behaviour) { 
     this.bodyBehaviour = behaviour; 
    } 

    public String getBodyType() { 
     bodyBehaviour.getType(); 
    } 

    public Double getLuminosity() { 
     bodyBehavior.getLuminosity(this); 
    } 
} 

而對於你的模擬，你可以有一些沿線的東西;

// init - note we keep our behaviors stateless so we only need one instance of each 
public class Simulation() { 
    BodyBehaviour planetBehavior = new PlanetBodyBehavior(); 
    BodyBehaviour starBehavior = new StarBodyBehavior() 
    BodyBehaviour blackHoleBehavior = new BlackHoleBodyBehavior() 
    // Just showing initialisation for a single star... 
    Body body = new Body(initilising params....) 
    body.setBehaviour (starBehavior); 

     // iterations.... 
    while (!finished) { 
     // assume we have many bodies and loop over them 
     for (Body body : allBodies) { 
      // update body positions etc. 
      // check it's still a star - don't want to be changing it every iteration... 
      if (body.hasBecomeBlackHole() { 
       // and this is the point of it all.... 
       body.setBodyBehaviour(blackHoleBehavior); 
      } 
     } 
    } 
} 

快樂模擬！

注意在這種情況下，它是調用行爲更改的頂級模擬循環，但可以將其添加到您的BodyBehavior;

boolean hasBecomeBlackHole (Body body); 

和身體，你可以做類似

public boolean hasBecomeBlackHole() { 
    bodyBehaviour.hasBecomeBlackHole(this); 
} 

對於StarBodyBehavior;

public boolean hasBecomeBlackHole (final Body body) { 
    return doSomeCalculations(body.getMass(), body.getRadius()); 
} 

而對於行星和黑洞

public boolean hasBecomeBlackHole (final Body body) { 
    return false; 
}