哈工大2020软件构造Lab2 Problem3 Playing Chess 架构设计思路

哈工大2020春软件构造实验2

Problem 3 Playing Chess 架构设计思路

• 问题简述
• 整体结构
• ADT功能设计
• 功能实现路径

问题简述：

• 设计一款棋类游戏，同时支持国际象棋（Chess）和围棋（Go）
• 实现功能

1. 选择游戏类型：创建Game、Board
2. 输入玩家名字：创建Player、Piece，其中Piece属于Player
3. 开始游戏，轮流选择功能
   • 放棋：给定player、piece、x、y
   • 移动棋（chess）：给定player、piece、x1、y1、x2、y2
   • 提子（go）：给定player、x、y
   • 吃子（chess）：给定player、x1、y1、x2、y2
   • 查询某个位置占用情况：给定x、y
   • 计算两个玩家分别的棋子总数
   • 跳过
   • 结束：输入“end”
4. 结束并输入玩家所有步骤

整体架构

• 箭头表示支配
• 下文仔细阐述各个ADT的作用以及之间关系

• 在支配关系中，双方均可以互相通过方法访问，下文不再说明

ADT功能设计

MyChessAndGoGame.main()

• 需要给出交互界面
• 依据用户的输入来选择功能

Game

• One Game should be an OBJECT.
• 目前我将Game设计为interface（有重构计划）
• Game有两个类接入：chessGame和goGame
• 为了使客户端调用清晰方便，我将每一个功能设计为一个Game的method

关系

• Game支配Board和Player
• Game受main()支配

Player

• Player被Game支配，是因为在流程中在其之后新建，也因为意义上的符合
• Player拥有Piece，因此在新建Player时就应该赋予其Piece
  • chess中需要将每个Piece初始化Position
  • go则只需要将Piece放入成员变量Set pieces中
  • 由于在Player属于Game，因此Game是Piece的generator
• 我认为Board和Player不需要关联，这也一定程度上相互保护

关系

• Player支配Piece和Action
• Player受Game支配
• Player和Board、Position无直接联系

Board

• Board在chess和go中高度相似，主要区别在边长，所以我认为没必要设计interface
• 由于Game接口已经分出了两个类，因此可以两个类分别为Board加上属性
• 在创建Game时即可创建Board
• Board拥有N*N个已经初始化的Position对象，在构造函数中实现
• 由于Board拥有的是对象，则Position的更改能在Board中自动更新，因此Action操作时不需要更改Board和Player

关系

• Board支配Position
• Board受Game支配
• Board与Player、Piece、Action无直接联系

Piece

• Piece与Position捆绑，一方的更新必然引起另一方的更新，但不是一一对应
• Piece属于Player，但是Player不能直接影响Piece，只能查询
• 能影响Piece的是Action
  • 这里的设计可以是Action影响Piece或者Position，我选择了后者
  • 因此，Player通过Action，Action再通过Position影响了Piece
• Piece的更迭本质上定义为“Position的更迭”，同理Position的更迭本质上定义为“Piece的更迭”

关系

• Piece与Position相互支配
• 此外Piece只受Player支配

Position

• Position的特性在我的设计中几乎和Piece形影不离
• 初始化除外，Position的更改只源于Action
• Position和Piece一定同步更新

关系

• Position与Piece相互支配
• 此外Position属于Board，并受Action支配

Action

• Action是一个接口，引申出goAction和chessAction两个类
• Action将put（放棋）、move（移动棋）和capture（吃子/提子）融合在一起
• 每当Player新建一个Action，便立刻依据参数执行相应类型的action
• 这样的设计简化了外部的代码，以参数和内部方法冗余作为代价

个人认为还算是一个比较巧妙的设计

• Action的方法包括了4种操作，通过重写可以在特定的game type中压缩方法数量
• 每次的Action被记录在Player对象下的actions中

关系

• Action支配Position
• Action受Player支配

功能实现路径

• 设计中每个功能的实现在类之间的使用情况

main()只存储Game和Player

选择游戏类型

• 实现new Game()
• 在Game()中实现new Board()
• 在Board()中实现new Position（这里需要重写）

创建玩家

• 实现new Player()
• 在Player()中调用Game()中生成Piece的方法实现new Piece()
• Piece()生成时查询相应Position（Player --> Game --> Board --> Position）

放棋put、移动棋move、吃子/提子capture

• 在Player对象中new Action()
• 在new Action()通过参数直接实现相应功能

查询占用isFree

• 通过Game --> Board --> Position，询问Position的占用情况

计算双方棋子数sumPiece

• 通过Player中的方法，计算成员变量Set的.size()
• 返回Map