設計圖案

Question

我使用碰撞檢測（Rectangle，Circle，Cone，Ring等）所有這些形狀都從基抽象Shape類派生的各種形狀。我的遊戲對象具有Shape類型的屬性。

class GameObject 
{ 
    (...) 
    public Shape CollisionShape { get; set; } 
} 

，並在初始化過程中，我決定將使用哪種形狀爲每個對象，如：

GameObject person = new GameObject(); 
person.CollisionShape = new Circle(100); // 100 is radius 

現在，當我要檢查，如果兩個物體相交，我用下面的類：

public class IntersectionChecker 
{ 
    public bool Intersect(Shape a, Shape b) 
    { 
     Type aType = a.GetType(); 
     Type bType = b.GetType(); 

     if(aType == typeof(Rectangle) && bType == typeof(Rectangle)) 
      return Intersect(a as Rectangle, b as Rectangle); 

     if(aType == typeof(Rectangle) && bType == typeof(Circle)) 
      return Intersect(a as Rectangle, b as Circle); 

     // etc. etc. All combinations  
    } 

    private bool Intersect(Rectangle a, Rectangle b) 
    { 
     // check intersection between rectangles 
    } 
} 

所以我的代碼如下所示：

IntersectionChecker ic = new IntersectionCHecker(); 
bool isIntersection = 
    is.Intersect(personA.CollisionShape, personB.CollisionShape); 

有沒有更好的方法來實現我的目標，在IntersectionChecker類中沒有幾十個'if'檢查和類型檢查？

編輯：

請採取記住，檢查形狀A和B之間的交叉該方法可用於B和A之間藏漢檢查相交。在許多答案中（謝謝你所有的想法！）建議從形狀本身而不是IntersectionChecker對象調用交叉口檢查。我認爲這會迫使我重複代碼。現在，我可以做如下：

if(aType == typeof(Rectangle) && bType == typeof(Circle)) 
     return Intersect(a as Rectangle, b as Rectangle); 

    if(aType == typeof(Circle) && bType == typeof(Rectangle)) 
     return Intersect(b as Rectangle, a as Circle); // same method as above 

Answer 1

你可以使用Visitor Pattern，here is a C# example

這將允許您只需擁有每個派生形狀實現的Shape.Intersect（Rectangle），Shape.Intersect（Circle）...方法。它會阻止您以一種額外的方法調用爲代價對類型進行任何反思。

編輯 - 這裏是一個示例實現，它很可能是清潔的，如果沒有共享的功能可能會包含在形狀使用接口IShape的，但我只是停留在一個抽象基類。

public class GameObject 
{ 
    private Shape _collisionShape; 

    public GameObject(Shape collisionShape) 
    { 
     _collisionShape = collisionShape; 
    } 

    public bool Intersects(GameObject other) 
    { 
     return _collisionShape.IntersectVisit(other._collisionShape); 
    } 
} 

public abstract class Shape 
{ 
    public abstract bool IntersectVisit(Shape other); 
    public abstract bool Intersect(Circle circle); 
    public abstract bool Intersect(Rectangle circle); 
} 

public class Circle : Shape 
{ 
    public override bool IntersectVisit(Shape other) 
    { 
     return other.Intersect(this); 
    } 

    public override bool Intersect(Circle circle) 
    { 
     Console.WriteLine("Circle intersecting Circle"); 
     return false; //implement circle to circle collision detection 
    } 

    public override bool Intersect(Rectangle rect) 
    { 
     Console.WriteLine("Circle intersecting Rectangle"); 
     return false; //implement circle to rectangle collision detection 
    } 
} 

public class Rectangle : Shape 
{ 
    public override bool IntersectVisit(Shape other) 
    { 
     return other.Intersect(this); 
    } 

    public override bool Intersect(Circle circle) 
    { 
     Console.WriteLine("Rectangle intersecting Circle"); 
     return true; //implement rectangle to circle collision detection 
    } 

    public override bool Intersect(Rectangle rect) 
    { 
     Console.WriteLine("Rectangle intersecting Rectangle"); 
     return true; //implement rectangle to rectangle collision detection 
    } 
} 

和示例代碼調用它：

GameObject objectCircle = new GameObject(new Circle()); 
GameObject objectRect = new GameObject(new Rectangle()); 

objectCircle.Intersects(objectCircle); 
objectCircle.Intersects(objectRect); 
objectRect.Intersects(objectCircle); 
objectRect.Intersects(objectRect); 

產生輸出：

Circle intersecting Circle 
Rectangle intersecting Circle 
Circle intersecting Rectangle 
Rectangle intersecting Rectangle 

Answer 2

您可以按照您的Shape類進行碰撞檢查，添加IntersectsWith(Shape other)方法成型。我還建議在您的GameObject中增加一個IntersectsWith(GameObject other)，這可以讓您將CollisionShape保密。

Answer 3

如果支票無論如何都不得不駐留在某個地方。

您可以添加一個Intersects方法Shape：

abstract class Shape 
{ 
    public abstract Boolean Intersects(Shape other); 
} 

然後讓你Intersect方法IntersectionCheckerpublic static和落實每個具體的形狀像這樣Intersects方法：

class Rectangle : Shape 
{ 
    public override Boolean Intersects(Shape other) 
    { 
     if (other is Rectangle) 
     { 
      return IntersectionChecker.Intersect(this, (Rectangle)other); 
     } 
     else if (other is Circle) 
     { 
      return IntersectionChecker.Intersect(this, (Circle)other); 
     } 

     throw new NotSupportedException(); 
    } 
} 

Answer 4

有一個在你的問題的解決方案不是一件容易的構建。你所需要的就是所謂的「雙重調度」，它只在Smalltalk或Lisp等語言中被支持。如果您添加一個新類，所有提議的解決方案將迫使您更改所有派生類。這是不好的代碼！

我會這樣處理問題：在沒有任何交集代碼的情況下實現您的Shape派生類。然後實現一個路口類是這樣的：

public class Intersection { 
    public bool Intersect(Shape a, Shape b) {....} 

    private bool Intersect(Rectangle a, Circle b) {...} 

    private bool Intersect(Circle a, Circle b) {...} 
} 

的公共方法分析輸入的形狀和調度（ - >雙調度）的工作匹配的私有方法。其中包含原始交集邏輯。相交的實現不需要「ifs」。您可以使用反射來查找最佳匹配方法。細節取決於您的具體要求以及您如何重視複雜性與性能。但是開始使用簡單的直接實現很容易。因爲一切都封裝在一個地方，所以稍後優化很容易。我認爲這是一個很好的方法。 ;-)