c# - 设计抽象基类。使用什么类型，抽象的还是具体的？

Question

我只是在我叔叔的推荐下从 Java 跳到 C#。 Java 几何库似乎比 C# 的绘图库更完整，因此我正在做一些简单的移植工作，添加一些功能以开始进入 C#。

但是，我遇到了设计问题，无法辨别哪个是更好的选择。在抽象基类中有多个采用具体数据类型的方法，还是有较少的方法采用抽象基类作为其参数？

public abstract bool isOverlapping(GeometricObject2D o) {}

或

public abstract bool isOverlapping(Rectangle2D rect) {}
public abstract bool isOverlapping(Circle2D circ) {}
etc...

我脑子里的论点告诉我具体的论点可以防止逻辑错误，但是，我被教导要在适合的情况下始终使用抽象数据类型。

Answer 1

如果想把操作放在基类中，就用抽象类型。您不希望每次决定添加新子类时都必须修改基类。

另一种方法是使用类似 visitor pattern 的东西并让每个具体类依次发送给访问者。然后，交集访问者将包含有关如何计算每对对象类型的交集的所有知识。

以下是访问者模式如何用于此目的。 (我将使用 Java 语法，因为我不是 C# 程序员)。首先，在这里使用访问者模式比通常的情况更复杂，因为您必须根据两个 参数的类型修改操作。实际上，您需要三重调度。 Clojure 等语言直接支持这一点，但在 Java(可能还有 C#)中，您需要使用两级访问者来模拟三重分派(dispatch)。它很丑陋，但最大的好处是它使您的几何层次结构保持清洁和可维护，并将所有交集逻辑集中在一个编译单元中。

public interface IGeometry {
    void accept(IGeometryVisitor visitor);
}

public interface IGeometryVisitor {
    void visitCircle2D(Circle2D circle);
    void visitBox2D(Box2D box);
    // a method for each concrete type
}

public class Circle2D implements IGeometry {
    public void accept(IGeometryVisitor visitor) {
        visitor.visitCircle2D(this);
    }
}

public class Box2D implements IGeometry {
    public void accept(IGeometryVisitor visitor) {
        visitor.visitBox2D(this);
    }
}

public class IntersectionVisitor implements IGeometryVisitor {
    private boolean mResult;
    private IGeometry mGeometry2;

    public static boolean isOverlapping(IGeometry geometry1, IGeometry geometry2) {
        return new IntersectionVisitor(geometry1, geometry2).mResult;
    }

    private IntersectionVisitor(IGeometry geometry1, IGeometry geometry2) {
        mGeometry2 = geometry2;
        // now start the process
        mGeometry1.accept(this);
    }

    public void visitCircle2D(Circle2D circle) {
        mGeometry2.accept(new Circle2DIntersector(circle));
    }

    private class Circle2DIntersector implements IGeometryVisitor {
        private Circle2D mCircle;
        Circle2DIntersector(Circle2D circle) {
            mCircle = circle;
        }
        public void visitCircle2D(Circle2D circle) {
            mResult = isOverlapping(mCircle, circle);
        }
        public void visitBox2D(Box2D box) {
            mResult = isOverlapping(mCircle, box);
        }
    }

    private class Box2DIntersector implements IGeometryVisitor {
        private Box2D mBox;
        Box2DIntersector(Box2D box) {
            mBox = box;
        }
        public void visitCircle2D(Circle2D circle) {
            mResult = isOverlapping(circle, mBox);
        }
        public void visitBox2D(Box2D box) {
            mResult = isOverlapping(mBox, box);
        }
    }

    // static methods to compute overlap of concrete types
    // For N concrete types there will be N*(N+1)/2 methods
    public static boolean isOverlapping(Circle2D circle1, Circle2D circle2) {
        return /* intersection of 2 circles */;
    }

    public static boolean isOverlapping(Circle2D circle, Box2D box) {
        return . . .;
    }

    public static boolean isOverlapping(Box2D box1, Box2D box2) {
        return . . .;
    }
}