为对象交互设计类和函数[关闭]

Question

我已经尝试学习 OOP 技术和设计模式有一段时间了，我的方法确实有所改进，但是当我们谈论不同类的对象交互时，我并没有完全点击。我主要在 PHP 中工作，但为了学习，我会接受一个一般性的答案。如果我用错了术语，请提前道歉，我是自学的。这是一个例子：

假设我想为开车四处走动的人建模。有 3 个类：

class Car {}
class Driver {}
class Road {}

我希望 Car 类有一个函数

public function Drive($time) {}

其中驾驶应根据道路的速度限制更新驾驶员的位置。我的问题是构建 Drive 以便 Car 与其他对象交互的最佳方式是什么。我能想到 3 种可能性：

public function Drive($time, $Driver, $Road) {}

这里的优点是函数本身告诉我我需要什么参数。缺点是，如果我有很多类似的操作、一路调用私有函数、添加乘客对象等，我最终可能会传递很多参数。

$Car->setDriver($Driver);
$Car->setRoad($Road);
$Car->Drive($time);

优点是我可以非常简单地调用 Drive，它可以访问它需要的任何东西。缺点是我要记得先设置司机和道路，因为函数定义没有告诉我。

class Car() {
  public function Drive($time) {
    $Driver = getDriver($this->DriverID);
    $Road = getRoad($this->RoadID);
  }
}
function getDriver($DriverID) {
  static $DriverArray;
  // check isset(), create object and place in array if not
  return $DriverArray[$DriverID]; 
}
function getRoad($RoadID) {} // assume similar

优点是所有逻辑都是内部的，DriverID 和 RoadID 存在，因为它们是来自数据库的外键。 （或者它们可以预先手动设置，但这不会是内存问题，因为它是有意分配的。）缺点是所有 Driver 操作都必须通过相同的 getDriver 以免我最终得到单独的实例同一个驱动程序。

为了完整起见，我的第四种方法是SELECT <columns> FROM Car_tbl INNER JOIN Driver_tbl on DriverID INNER JOIN Road_tbl on RoadID，我很确定这是糟糕的 OO 设计，但我过去经常这样做，因为它执行的查询更少。

我倾向于方法 3，但怀疑我在很大程度上遗漏了一些东西。随意回答 PHP 特定的或通常如何考虑的。谢谢。

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编辑：到目前为止，感谢您的回答，包括进一步阅读的链接。 与其让这个例子过于复杂，让我们现在假设最简单的 UseCase，但稍后假设最复杂的 UseCase。所以例如速度现在是getRoadSpeedLimit() 的函数，但后来受到getMaxCarSpeed() 和getMaxDriverSpeed() 以及汽车对汽油的需求和驾驶员对食物的需求的限制。如果我们有太多 Driver 对象使用同一条道路等，道路的速度限制会调整。

Gordon 和 UmlCat 似乎（可以这么说）都在使用封装类，对吗？

class RoadTrip_aka_Universe {
  // Operates on instances of Car, Driver, Route (which may contain roads)
}

但这是否仍然存在问题，是否在构造函数中添加了 $Car、$Driver 和 $Route，由 setter 应用，从静态外部提取？无论我们决定哪个类应该有方法，它如何访问那些其他对象？

我的直觉反应是，如果一切都放在一个更大的类中，那么该类的内部是否开始类似于具有全局变量的大型无类结构？不要把它当作批评，我只是想理解，因为它感觉像是 OOP 的文字而不是它的精神。

再次感谢。

Answer 1

您通常将方法放在具有最多信息的类上以完成某项任务。所以在你的情况下，问问自己那是哪一门课。此外，您应该尽量保持类之间的依赖小且易于管理，这样才能实现低耦合和高内聚。

见GRASP (object-oriented_design)

至于您的具体 UseCase，我认为您应该先从编写具体代码后退一步。相反，请先尝试将您想要实现的目标写成简单的英语。到目前为止，您所说的是：

• 驾车出行的人
• 驾驶应该更新司机的位置
• 新位置取决于道路的限速。

如果您考虑这一点，您最终可能会得到这样的（不完整的）用例：

用例 UC1：驾驶汽车

• 范围：DriveSim
• 级别：主要任务
• 演员：司机
• 优先级：高
• 前提条件：司机有一个起始位置
• 后置条件：驾驶员位置已更新
• 快乐之路：
  • 司机选择汽车
  • 司机选择道路行驶
  • 司机设置总驾驶时间
  • 系统计算总里程
  • 系统更新驱动程序位置
  • 司机下车

这应该已经告诉您，拥有 Driver、Car 和 Road 不足以将此 UseCase 转换为代码。如您所见，还有类似Location 的东西。但是，没有任何关于位置是什么的信息。是GPSCoordindates吗？ StreetAdresses?还是只是DistanceTraveled？

我们也可以争辩说您根本不需要Driver，因为它是应用程序的主要用户，并且它采取的所有操作都是通过 UI 进行的。如果是这样，也许应该有另一个域概念：Roadtrip。这收集了使用过的Car，以及Road，或者更确切地说是Route。这可以容纳StartingLocation 和许多Roads，每个都有可能的SpeedLimit。

UseCase 没有说明驾驶员是否总是以最大允许速度行驶，或者汽车是否有一个油箱会耗尽汽油，等等。现在，Car 没有为 Roadtrip 提供任何东西。我们真的需要它吗？因此，在深入研究代码之前，请确保您了解您正在建模的问题域。

Answer 2

您可以研究的另一组软件设计原则是 S.O.L.I.D 原则

将这些原则结合使用时，旨在使程序员更有可能创建一个易于维护和随时间扩展的系统。 SOLID 的原则是可以在开发软件时应用的指导方针，通过让程序员重构软件的源代码直到它既清晰又可扩展，从而消除代码异味。

见http://en.wikipedia.org/wiki/SOLID_(object-oriented_design)

Answer 3

首先，似乎没有必要，您可以添加一个包含所有其他对象的类，例如“宇宙”或“世界”。这将帮助您将现实世界建模到应用程序中。

class CarClass
{

} // class CarClass

class DriverClass
{

} // class DriverClass

class RoadClass
{

} // class RoadClass

class WorldClass
{
  /* public CarClass */ $Car;
  /* public DriverClass */ $Driver;
  /* public RoadClass */ $Road;
} // class WorldClass

还有一个小代码示例。可能是这样的：

 /* void */ function Example()
 {
    WorldClass $MyWorld = new WorldClass();

    // ...
 } // void function Example

接下来。每个对象“字段”、“操作”、“成员”是什么？ 您提到，“限速”取决于道路。

class RoadClass
{
   /* public int */ $SpeedLimit; 
} // class RoadClass

/* void */ function Example()
{
   WorldClass $MyWorld = new WorldClass();

   $MyWorld->Road->SpeedLimit = "50" // ouch, "cow country"
    // ...
} // void function Example

对象如何交互。好吧，这里有一个问题。有时对象依赖于其他对象，就像是其他对象的一部分，有时，对象是独立的，它们只是相关的。

在这个例子中，大多数对象都依赖于“World”对象，但它们只是相互关联。让我们添加一个小评论来检查一下。

class WorldClass
{
  /* public depends CarClass */ $Car;
  /* public depends DriverClass */ $Driver;
  /* public depends RoadClass */ $Road;

  function __construct() {
     // parent::__construct();

     // "World" "contains" these objects
     $this->Car = new CarClass();
     $this->Driver = new DriverClass();
     $this->Road = new RoadClass();
  } // function __construct()

} // class WorldClass

汽车有一个登记机，记录移动了多少距离，如果开始、移动和停止。它是一个简单的值，它不是一个对象。

class CarClass
{
   /* public int */ $Distance; 
} // class RoadClass

但是，存在与“外部”对象的交互：

class CarClass
{
   /* public int */ $Distance; 
   /* public DriverClass related */ $Driver; 
   /* public RoadClass related */ $Road; 


  function __construct() {
     // parent::__construct();

     // "Car" only relates these objects
     $this->Driver = null;
     $this->Road = null;
  } // function __construct()
} // class RoadClass

/* void */ function Example()
{
   WorldClass $MyWorld = new WorldClass();
   $MyWorld->Road->SpeedLimit = "50"; // ouch, "cow country"

   $MyWorld->Car->Road = $MyWorld->Road; // a reference only
   $MyWorld->Car->Driver = $MyWorld->Driver; // a reference only

    // ...
} // void function Example

由于汽车的距离取决于道路限速，而变化，当汽车行驶时：

class CarClass
{
   /* public int */ $Distance; 
   /* public DriverClass related */ $Driver; 
   /* public RoadClass related */ $Road; 

  function __construct() {
     // parent::__construct();

     // "Car" only relates these objects
     $this->Driver = null;
     $this->Road = null;
  } // function __construct()


  /* void */ function Drive($time) {

    // general idea of formula:

    $this->distance = ($this->SpeedLimit * $time * $this->Road->SpeedLimit);
  } // void function Drive(...)

} // class RoadClass

/* void */ function Example()
{
   WorldClass $MyWorld = new WorldClass();
   MyWorld->Road->SpeedLimit = "50"; // ouch, "cow country"

   $MyWorld->Car->Road = $MyWorld->Road; // a reference only
   $MyWorld->Car->Driver = $MyWorld->Driver; // a reference only

   /* int */ $time = 60; // 1 hours in minutes

   $MyWorld->Car->Drive($time);
} // void function Example

干杯。