Java中的国际象棋 - 面向对象与效率

Question

我正在用 Java 开发一个国际象棋程序并考虑以下问题：

• Rook 部件需要实现直线移动。
• Bishop 部件需要实现以沿对角线移动。

然而，

• Queen 棋子需要实现上述两种运动模式。

我想不出一个干净的解决方案来建模这种关系，我考虑过一些但没有一个既符合良好的面向对象设计和代码效率。

1. Java 不支持多重继承，所以 Queen 不能借用 Rook 和 Bishop 的实现

2. 如果 Rook 和 Bishop 扩展 Queen，我需要将每种运动的逻辑提取到单独的方法中，这会严重影响我当前的运动验证设计。

上述解决方案似乎都不够优雅，无法击败：

1. 将所有的运动实现放入所有部分的父类中，这样它们就可以共享所有的通用实现（其中相当多）

我知道解决方案 3 违反了良好的 Java 设计，但在这种情况下，这种设计模式似乎只是在强制解决臃肿、不优雅的解决方案。

也许这可以通过程序的完全重组来避免，但到目前为止一切对我来说看起来都非常有效，好的 OO 设计总是以功能和结构的直接性为代价吗？我的方法对语言的风格是错误的吗？

你会如何解决这个问题？

Answer 1

虽然某些类的行为方式可能相似，但这并不意味着它们就在一个层次结构中！

例如，Human 和 Crab 都可以横向移动，但 Human 扩展 Crab 是愚蠢的。

如果你真的想重用运动代码，你可以使用封装，使用Movement类型并使其如下：

class Human
{
   List<Movement> movements;
}

class Crab
{
    List<Movement> movements;
}

class MoveSideWays extends Movement
{
      move();
}

class MoveForward extends Movement
{
      move();
}

但这感觉像是过度设计。我会有一个带有getPossibleMoves() 的Piece 类，然后直接实现它。没有太多的重叠，而且 Rooks 也有专门的动作（Castling）。

class Rook extends Piece
{
   List<Move> getPossibleMoves()  {...}
}

class Queen extends Piece
{
   List<Move> getPossibleMoves() {...}
}

Answer 2

您不应该将超类-子类关系添加到各个部分。女王不是车的特例，车也不是女王的特例。它们只是不同的部分。您可以创建一个接口（或抽象类）Piece 并提供不同的实现，如Rook、Bishop、Queen 等。

Answer 3

您可以将这两个方法移至超类，但将它们设为protected static（您也可以将这些方法放在PieceHelper 中）。然后，您可以在子类中实现适当的方法，引用其中一种或另一种方法（使它们成为public）。

超类：

abstract class Piece {
    protected static void moveStraight(Piece p) {...}
    protected static void moveDiagonal(Piece p) {...}
}

（可选）接口：

interface DiagonalMover {
     void moveDiagonal();
}
interface StraightMover {
     void moveStraight();
}

子类：

class Rook extends Piece implements StraightMover {
    public void moveStraight() {Piece.moveStraight(this);}
}
class Bishop extends Piece implements DiagonalMover {
    public void moveDiagonal() {Piece.moveDiagonal(this);}
}
class Queen extends Piece implements StraightMover, DiagonalMover {
    public void moveStraight() {Piece.moveStraight(this);}
    public void moveDiagonal() {Piece.moveDiagonal(this);}
}

Answer 4

直线和对角线运动是行为 因此，它们可以使用比继承更合适的接口来建模

Rookie 实现 StraightMovement

Bishiop 实现 DiagonalMovement

Queen 实现 StraightMovement、DiagonalMovement

Answer 5

Java 不支持多重继承，所以 Queen 不能借用 Rook 和 Bishop 的实现

您不需要多重继承。其中很多都可以使用默认方法进行模拟。