以电子电路类为例正确使用聚合(OOP)

Question

我很难用正确的OOP实践来组织我的代码。

假设我有一个由电阻和电池等元件组成的电子电路。

我当然想要一个类来分析整个电路的特性。但也有一些元件的性质，作为一个整体，电路并不“关心”。

我的问题是，我的电池和电阻类应该如何与电路类交互？

下面我编写了一些示例代码，希望能说明我想要做的事情。请更正/评论实施！

public class Circuit{
     public double current;
     public double supplyVoltage;
     public int numResistors;

     public double batteryVoltage(){
          //Create battery object here? Or in its own method?
          return supplyVoltage;
          }

     public double voltageDropAcrossResistor(){
          //Use V=I*R

          //Would I create Resistor objects here? Or create a method?
          //Does the circuit object 'remember' resistor objects
          //that were created elsewhere?
     }


}

public class Resistor{
     public int resistance;

     public void setResistance(int resistance){
         this.resistance = resistance;
     }
     public int getResistance(){
         return resistance;
     }
     public String getColorCode(){
         String color = someFormula; 
         return color; 
     }

}

public class Battery{
    public int voltage;
    public String batteryType;

    public void setVoltage(int voltage){
        this.voltage = voltage; 
    }
    public int getVoltage(){
       return voltage;
    }
    public void setBatteryType(String type){
        this.batteryType = type;
    }
    public String getBatteryType(){
        return batteryType; 
    }

}

Answer 1

问题是，在您的设计中，Circuit没有聚合一个Battery和一堆Circuit。

我期望对象引用，例如：

public class Circuit {
    private Battery battery;
    private List<Resistor> resistors;

    public Circuit(Battery battery, List<Resistor> resistors) {
        //...
    }

在这种聚集的情况下，Circuit可以要求电池提供它的电压，也可以得到它的电阻的电阻，以便计算电压降。

我的问题是，我的电池和电阻类应该如何与电路类交互？

双向关系通常不是必需的，也不是理想的，尤其是使用聚合，因为子生命周期独立于父生命周期。在这种情况下，电池或电阻器可能根本不需要知道电路。然而，它们必须提供足够的公共接口来服务电路(或使用它们的任何其他组件)。

顺便说一句，如果你不需要电池或电阻器来拥有他们自己的生命周期，你应该说的是合成而不是聚合。

Answer 2

聚合是has-a关系，所以在Circut中它有Battery和Resistor --您的Circut类可能看起来有点像这样：

private Battery battery;
private Resistor resistor;

public void addBattery(Battery battery) {
    this.battery = battery;
}

public void addResistor(Resistor resistor) {
    this.resistor = resistor;
}

因此，您的返回方法将如下所示：

public double batteryVoltage() {
    if (battery!=null) { // your formula and return value}
    return 0;
}

但是，如果Battery和Resistor都是期望值，那么您将使用组合，因此必须创建一个Circut构造函数，该构造函数接受两个组件作为参数，而不是设置它们。

Answer 3

在这种情况下，您可以使用聚合。

您应该添加一个电池字段和一个存放容器的字段(用于前)。包含电路类中的电阻的列表)。您可以在Curcuit类之外初始化它们，并使用参数将它们传递给电路构造器。