具有混合類型與單選原則的容器

Question

我在思考我的3D工具採摘機制設計。在這個工具中，有幾個可選對象具有不同的功能，這意味着我必須爲它們區分它們（根據用戶選擇的內容顯示不同的調色板等）。

拾取機制基本上是一個容器，它知道文檔中的所有對象，並且可以回答被拾取光線擊中的對象的查詢。它會返回一個命中列表，按它們到相機的距離排序。註冊到選擇器對象時，它必須實現Pickable接口：

class Pickable { 
    typedef enum { 
     Entity, 
     Brush, 
     Patch 
    } Type; 

    virtual Type getType() const = 0; 

    virtual const BBox3& getBounds() const = 0; 

    // Returns the distance of the intersection point with the given ray 
    // or NaN if this object doesn't intersect with the given ray. 
    virtual double intersects(const Ray3& ray) const = 0; 
}; 

拾取器內部存儲在空間數據結構（八叉樹），這當然只知道它們作爲Pickable實例的所有對象。然後由拾取射線被擊中的所有對象都被包裹在Hit實例：

class Hit { 
    double getDistance() const; 
    const Vec3& getHitPoint() const; 
    Pickable* getObject() const; 
}; 

其然後加入到矢量和由距離來分類的。現在，如果我想要做的命中對象的東西，我必須沿着

Hit hit = ... // obtain a hit from the picker 
Pickable* object = hit.getObject(); 
switch (object->getType()) { 
    case Pickable::Entity: 
     // cast to Entity and perform some operation 
     break; 
    case Pickable::Brush: 
     // cast to Brush and perform some operation 
     break; 
    ... 
} 

行這當然違反了single choice principle做一些事情。如果我添加了一個新的對象類型，我必須觸及遍佈在我的代碼庫中的所有switch語句。對於某些操作，我想申請到這些對象，我可以使用公用的超接口，如

class Object { 
    virtual void transform(const Mat4x4& transformation); 
    // other operations which are applicable to any type of object 

    // I could even move some UI related functions into this interface: 
    Palette* getUIPalette() const; 
    void populateUIPalette(Palette* palette) const; 
}; 

但也有一些操作只能應用於實體，有的只能適用於刷， 等等。我看到的唯一解決方案是將所有操作移至Object接口，爲不適用於所有對象類型的操作提供空的默認實現。但是這也感覺不對，因爲這會大大增加界面。

我的問題是，這些是唯一的兩個選擇，還是我錯過了什麼？我真的想盡量避免投射和檢查類型，但在這種情況下，我看不到一個好方法。

Answer 1

你可以使用一個Visitor Pattern：

喜歡的東西：

class IPickableVisitor; 

class Pickable { 
public: 

    virtual void accept(IPickableVisitor& t); 
}; 

class Entity : public Pickable { 
public: 
    void accept(IPickableVisitor& t) override { t.visit(*this); } 
}; 

class Brush : public Pickable { 
public: 
    void accept(IPickableVisitor& t) override { t.visit(*this); } 
}; 

class IPickableVisitor 
{ 
public: 
    virtual void visit(Entity& entity) = 0; 
    virtual void visit(Brush& brush) = 0; 
}; 

現在你可能會寫：

class HitPickableVisitor : public IPickableVisitor 
{ 
public: 
    virtual void visit(Entity& entity) override 
    { 
     // Do the entity hit code. 
    } 
    virtual void visit(Brush& brush) override 
    { 
     // Do the brush hit code. 
    } 
}; 

而後者：

Pickable* object = hit.getObject(); 
HitPickableVisitor hitPickableVisitor; 
object->accept(hitPickableVisitor);