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

哈工大2020软件构造Lab2 Problem3 Playing Chess 架构设计思路_第1张图片

  • 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:chessGamegoGame
  • 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
    • 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goActionchessAction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

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GamePlayer

选择游戏类型

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

创建玩家

  • 实现new Player()
  • 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()
  • 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.size()
  • 返回Map

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