如何设计具有不同子结构的类

Question

我有一个类别的“武器”，根据它的分类，它有不同的行为。可以在运行时更改行为，也可以将行为替换为其他行为。(对于那些知道的人来说，我描述的是一种蠕虫武器:世界末日)。

通常，我会创建实现特定行为的不同的“武器”子类，但是由于可以在运行时对其进行更改，所以不能使用这样的“静态类型化”。

我想到了像下面这样的类武器(C#)。

public class Weapon
{
    public AirstrikeSettings _airstrikeSettings;
    public MineSettings _mineSettings;
    public LauncherSettings _launcherSettings,
}

*Settings类包含定义确切行为的参数。

在运行时，必须检查3个设置实例中的哪个不为null，以确定这是什么武器分类。如果将分类更改，例如从“地雷”更改为“空袭”，则将MineSettings设置为null，并初始化AirstrikeSettings。

这是一个正确的设计方法，还是我有极端的设计问题？

PS:如果您感兴趣，这就是我想在我的课堂上反映的结构：区块

Answer 1

正如您已经说过的，基于继承的基于Weapon级别的方法将不允许您在运行时更改行为。我建议你看看战略设计模式。它允许您在运行时更改类的行为，并且可以避免类本身中有大量if-语句。

因此，在您的示例中，Weapon类将是上下文和策略设置。对于每种类型的设置，您将只拥有一个成员，而不是每个类型的设置有三个单独的成员。如果确保始终设置此设置，则不需要检查null，并且如果要执行特定于设置的行为，则始终调用当前设置。为了使其工作，设置需要基于一个共同的结构。

为了能够从外部设置行为，您可以为当前设置创建一个属性，该属性可以从类的外部访问，从而允许调用方在运行时更改该设置。

所以你的样本看起来很像这样：

// base strategy, can also be an abstract class if you want to share 
logic between the settings
public interface IWeaponSettings 
{
    // Definition of common structure for the behaviors
    void BehaveInSpecialWay();
    // ...
}

public class AirstrikeSettings: IWeaponSettings
{
    // Implementation for Airstrike
    public void BehaveInSpecialWay()
    {
        // Airstrike
    }
}

public class MineSettings : IWeaponSettings
{
    // Implementation for Mining
    public void BehaveInSpecialWay()
    {
        // Mining
    }
}

// ...

public class Weapon
{
    // Constructor that takes the initial settings as an input
    public Weapon(IWeaponSettings settings)
    {
        Settings = settings
    }

    // Public property that can be used to change behavior. 
    // You might want to check against null in the setter
    public IWeaponSettings Settings { get; set; }

    public void DoSomething()
    {
        Settings.BehaveInSpecialWay();
    }
}

请注意，如果某些设置不支持某些行为，则仍然需要实现它们，但只需不做任何操作或返回默认值。

Answer 2

我建议您创建一个抽象的Weapon类，以及三个派生类：AirstrikeWeapon、MineWeapon和LauncherWeapon。每个子类都可以有自己的设置。然后，向基类中添加一个Attack方法，并使用每个派生类中所需的任何逻辑来实现它。然后，在运行时，每个蠕虫都有一个Weapon成员，可以将其设置为当前使用的武器的实例。

顺便说一下，这被称为多态。

Answer 3

简单地说，如果我必须在运行时检查null是否知道类的类型，那么Inheritance究竟在做什么。

在您的示例中，您可以定义一个抽象类Settings，它将是这3个类的父类。那么类Weapon将只具有类Settings的引用。请参阅下列代码：

public abstract class Settings
{

}

public class AirstrikeSettings : Settings
{

}

public class MineSettings : Settings
{

}

public class LauncherSettings : Settings
{

}

public class Weapon
{
    public Settings Settings { get; set; } // as this member is public, it can be declared as property
}