电梯设计

Question

我想设计一个电梯系统，它具有从电梯外部按下按钮的功能(而不是选择一个方向，只打电话给乘客现有的楼层)。还可以选择为目标选择地板所需的地板功能。

内部控件比外部控件具有优先级。

在旅行的时候，电梯只有在途中才能停站(通过外部控制)。我尝试过实现状态模式，但它并没有像我预期的那样起作用。

请您评论一下我如何改进以下解决方案。

谢谢。

Elevator.java

package OOPDesign.elevatorStates;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Elevator {

    public static Elevator instance;

    static Queue requestQueue;
    static ElevatorStateContext elevatorStateContext;
    static int currentFloor;

    private Elevator(){
        requestQueue = new LinkedList<>();
        elevatorStateContext = new ElevatorStateContext();
        currentFloor = 0;
    }

    public static Elevator getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Elevator();
        }
        return instance;
    }

    static void receiveRequest(int passengersFloor){
        requestQueue.add(passengersFloor);

        processQueue(requestQueue);
    }

    static void processQueue(Queue requestQueue) {

        int passengersFloor = requestQueue.peek();
        System.out.println("Currently going "+ passengersFloor);
        if(passengersFloor>currentFloor)
            elevatorStateContext.setState(State.UP);
        else
            elevatorStateContext.setState(State.DOWN);
        System.out.println("Direction "+ elevatorStateContext.getDirection());
        requestQueue.remove();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Arrived "+ passengersFloor);
        if(requestQueue.isEmpty()){
            elevatorStateContext.setState(State.IDLE);
            System.out.println("Direction "+ elevatorStateContext.getDirection());
        }
    }


}

ElevatorControlSystem.java

package OOPDesign.elevatorStates;

public class ElevatorControlSystem {

    Elevator elevator;

    public ElevatorControlSystem(){
        elevator = Elevator.getInstance();
    }

    void pressButton(int passengersFloor){
        dispatchRequest("OUTSIDE",passengersFloor);
    }


    void selectFloor(int targetFloor){
        dispatchRequest("INSIDE",targetFloor);
    }

    private void dispatchRequest(String priority, int passengersFloor) {

        int elevatorFloor = Elevator.currentFloor;
        // If elevator is idle it can serve to any request
        if(Elevator.elevatorStateContext.getDirection() == State.IDLE){
            Elevator.receiveRequest(passengersFloor);
        }else {

            if (priority == "INSIDE") {
                Elevator.receiveRequest(passengersFloor);
            } else { // Outside calls
                if (Elevator.elevatorStateContext.getDirection() == State.UP && passengersFloor > elevatorFloor) {
                    Elevator.receiveRequest(passengersFloor);
                } else if (Elevator.elevatorStateContext.getDirection() == State.DOWN && passengersFloor < elevatorFloor) {
                    Elevator.receiveRequest(passengersFloor);
                } else {
                    System.out.println("Can not give service");
                }
            }
        }

    }
}

ElevatorState.java

package OOPDesign.elevatorStates;

interface ElevatorState {

    public State status(ElevatorStateContext ctx);
}

ElevatorStateContext.java

package OOPDesign.elevatorStates;

public class ElevatorStateContext {

    private State elevatorState;

    public ElevatorStateContext(){
        elevatorState = State.IDLE;
    }

    public void setState(State state){
        elevatorState = state;
    }

    public State getDirection(){
        return elevatorState;
    }

}

Enum

package OOPDesign.elevatorStates;

public enum State {
    IDLE,
    UP,
    DOWN;
}

测试类

package OOPDesign.elevatorStates;

public class ElevatorTest {

    public static void main(String[] args) {

        ElevatorControlSystem ecs = new ElevatorControlSystem();

        ecs.pressButton(5);

        ecs.selectFloor(3);

        ecs.pressButton(6);
        ecs.selectFloor(1);
        ecs.pressButton(9);
        ecs.pressButton(10);
        ecs.pressButton(11);

    }
}

Answer 1

如果这个设计是为了一个学校的项目，而你已经提交了它，我担心你已经失败了。这个设计很糟糕。

静态

作为指导原则，Java程序应该准确地使用标识符static一次，特别是在声明public static void main(String args[])中。static的任何其他用法都应该发出警告；您可能做错了什么。

考虑一家酒店。它通常有多个电梯。有了static int currentFloor，每部电梯都必须在同一层！有了static ElevatorStateContext elevatorStateContext，所有的电梯都朝同一个方向移动！这是一个糟糕的设计选择。即使只有一个电梯，电梯也应该拥有自己的数据，而不是将其存储为全局类变量。

通常，酒店有多个电梯系统。可能有一个主要的电梯银行，为客人，以及服务电梯为酒店工作人员。酒店的多个塔楼里可能有电梯，还有停车场的电梯。简而言之，可能有多个ElevatorControlSystem，每个人都拥有自己的一套电梯。每次构造ElevatorControlSystem时，它都执行elevator = Elevator.getInstance(); .这意味着每个控制系统都试图操作同一个电梯？

身份-vs-平等

测试if (priority == "INSIDE")正在测试对象标识。只有当存储在String中的priority与嵌入在此编译单元中的String具有相同的标识时，测试才能通过。这是脆弱的，一旦尝试传入在其他地方创建的字符串"INSIDE"，就会中断。您应该检查是否相等：if (priority.equals("INSIDE"))。

或者，为INSIDE -vs- OUTSIDE使用一个D19-vs- D20，就像您已经用于电梯状态一样。

无用项目

无用封装

ElevatorStateContext包含State elevatorState、setter和getter，它们不添加额外的行为、检查或功能。

这门课的目的是什么？您可以直接在State中存储和获取Elevator，并消除该类。或者应该包括在ElevatorStateContext中的其他东西，比如门是开/开/关/关，还是要求在哪一层？

无用队列

您有一个队列，它最多只能容纳一个项目。这些行添加项，然后立即取出项进行处理：

    requestQueue.add(passengersFloor);
    processQueue(requestQueue);

在processQueue()中，您可以从队列中分离出peek()和remove()项：

    int passengersFloor = requestQueue.peek();
    ...
    requestQueue.remove();
    ...

但是没有必要窥探；您总是删除该项，因此下面的简单代码将起作用：

    int passengersFloor = requestQueue.remove();
    ...

未使用项目

未使用的单例

您执行elevator = Elevator.getInstance();，但实际上在任何地方都没有使用elevator成员变量。

未使用接口

您可以声明interface ElevatorState，但是从来没有实现过该接口。

顺序测试/

操作

由于dispatchRequest()和processQueue()一次只处理一个请求，所以当另一个请求出现时，测试代码完全无法测试运行中的电梯。如果5个人要求电梯在一楼，并进入，并按楼层按钮5，2，6，3，4.

    ecs.pressButton(1);
    ecs.selectFloor(5);
    ecs.selectFloor(2);
    ecs.selectFloor(6);
    ecs.selectFloor(3);
    ecs.selectFloor(4);

电梯会移动到5楼，绕过2，3和4。然后它会移动到2楼，绕过4和3。然后它会移动到6楼，绕过3和4。然后它会移动到3楼，绕过4。最后它会移动到4楼。效率太低了。