Java繼承/ OOP - 調用父類只有句柄的特定子類的方法

Question

我正在爲Android遊戲編寫Java遊戲引擎，我的引擎處理不同形狀的碰撞檢測。每個形狀都是它自己的類（正方形，圓形等），並從共同的抽象母體Collidable派生。我有一個物理管理員課程，主要檢查遊戲中是否有任何現有對象與另一個對象發生碰撞，然後在檢測到碰撞時執行相應的操作。碰撞檢查是在每個物理形狀子類內部實現的，如下面的代碼所示。

public abstract class Collidable 
{ 
} 

public class Square extends Collidable 
{ 
    public boolean Collides(Square) {...} 
    public boolean Collides(Circle) {...} 
    public boolean Collides(Triangle) {...} 
} 

public class Circle extends Collidable 
{ 
    public boolean Collides(Square) {...} 
    public boolean Collides(Circle) {...} 
    public boolean Collides(Triangle) {...} 
} 

public class Triangle extends Collidable 
{ 
    public boolean Collides(Square) {...} 
    public boolean Collides(Circle) {...} 
    public boolean Collides(Triangle) {...} 
} 

public class PhysicsMgr 
{ 
    public boolean Collides(Collidable p1, Collidable p2) 
    { 
     return p1.Collides(p2); 
     // This obviously won't work because there is no Collides 
     // method in Collidable. I want it to somehow call the child's 
     // method and pass in p2 as its child type rather than as 
     // a parent. Or somehow do this: 
     return (p1.child()).Collides(p2.child()); 
      // I know that obviously nothing like this exists. 
    } 
} 

我知道「的instanceof」和真的不想檢查P1和P2與每一個碰撞形狀我的孩子類型。一定會有更好的辦法。我正在尋找解決當前問題的解決方法，或者最好是重新設計當前的碰撞檢測系統，以完全避免此問題。

謝謝！

Answer 1

你應該閱讀有關visitor pattern

Answer 2

public boolean Collides(Square) {...} 
public boolean Collides(Circle) {...} 
public boolean Collides(Triangle) {...} 

你將需要形狀的不同組合不同的實現（因爲沒有共同的算法，我認爲）。所以在某一時刻，將需要撥打instanceof。恐怕有一種抽象的方法或接口方法public boolean Collides(Collidable)在這裏不會有所幫助，而且你現在擁有的東西不能得到明顯的改進。這是一個關於面向對象限制的教科書案例，因爲這些碰撞檢測方法不能整齊地附加到任何形狀類上，它們居住在某個地方，就像你的物理管理器一樣。

Answer 3

對於初學者，我不會讓Collidable成爲抽象類。儘管可能有很好的理由，在我看來，這是一個「很」的情況，很多對象都可能會碰撞。

所以，他這樣說，這裏是我會建議：

// Assuming you're working in 2 dimensions 
public class Coordinates { 

    public Coordinates(float x, float y) { 
    // etc etc etc 
    } 
} 

public interface ICollidable { 

    // Using unusually long name to illustrate point, 
    // but feel free to rename. 
    public int getMaxDistanceFromCenterOfMass(Coordinates unitVector); 
    public Coordinates getCenterOfMass(); 
} 

，然後爲正方形，三角形，和Circle，我想實現的接口。

public class Square implements ICollidable { 

    @Override 
    public int getMaxDistanceFromCenterOfMass(Coordinates unitVector) { 
    // Must declare and initialize 
    return this.lengthOfSide; 
    } 

    @Override 
    public Coordinates getCenterOfMass() { 
    return this.centerOfMass; 
    } 
} 

public class Circle implements ICollidable { 

    @Override 
    public int getMaxDistanceFromCenterOfMass(Coordinates unitVector) { 
    // Must declare and initialize 
    return this.radius; 
    } 

    @Override 
    public Coordinates getCenterOfMass() { 
    return this.centerOfMass; 
    } 
} 

public class Triangle implements ICollidable { 

    @Override 
    public int getMaxDistanceFromCenterOfMass(Coordinates unitVector) { 
    // Must declare and initialize 
    return this.lengthOfSide; 
    } 

    @Override 
    public Coordinates getCenterOfMass() { 
    return this.centerOfMass; 
    } 
} 

然後，在你PhysicsMgr ...

public class PhysicsMgr { 

    public boolean Collides(ICollidable p1, ICollidable p2) { 
    Coordinates cm1 = p1.getCenterOfMass(); 
    Coordinates cm2 = p2.getCenterOfMass(); 

    int length = Math.sqrt(Math.pow(cm1.x - cm2.x, 2) + Math.pow(cm1.y - cm2.y, 2)) 

    // It is a misnomer to use coordinates as a unit vector, but if I defined a 
    // UnitVector class, it would be exactly the same with the exception of 
    // the class name for this situation. 
    Coordinates unitVector = new Coordinates((cm1.x - cm2.x)/length, (cm1.y - cm2.y)/length); 

    int collisionDistance1 = p1.getMaxDistanceFromCenterOfMass(unitVector); 
    int collisionDistance2 = p2.getMaxDistanceFromCenterOfMass(unitVector); 

    return (length - collisionDistance1 - collisionDistance2) <= 0; 
    } 
} 

一個主要的在這裏需要注意的是，使用從質量中心的maxDistance字面上只會給你的廣場，三角的近似值。確切地說，你將不得不聲明一些方向，theta，並計算沿着單位矢量從物體的質心到邊緣的距離（這將是棘手的，但確切的）。

另一件令人高興的事情是它可以讓你隨着引擎變得更加複雜，輕鬆添加其他可碰撞對象。這也使得所有對象都不必知道對方。

我是3年的物理TA，實際上是我第一次接觸編程。如果您對額外工作感興趣，請參考我們使用的書：http://matterandinteractions.org/對於程序員來說這很好，因爲它通過在python中使用編碼示例（特別是vpython http://vpython.org/）教授物理。所以這對於物理編程來說是一個很好的參考。