robot－cleaner学习ruby

ruby learn

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Table of Contents

• 1. 迭代一

• 2. 迭代二

最近心血来潮想学习ruby，对我来说，学习的最好方法莫过于实践。于是翻出之前参加竞赛的题目，当时是用c＋＋来实现的，这次准备在用ruby实现一下，体验一下语言届的天上与地下的差别

1 迭代一

这个题目是实现一个扫地机器人，可以控制它进行移动转向，迭代性质的，第一个迭代的需求是提供左转右转的功能，只限东南西北的转向，默认是北向，坐标（0，0）。转向时坐标不发生变化。 二话不说，作为多年程序员，再加上之前看过一些ruby的语法，上手就来。robot对象肯定是要有的，基于之前做过的经验，position对象也必须有了用来比较位置的。之前本来想上来就用据说很牛的bdd来搞测试用例，再多次尝试Rspec后，还是放弃了。老实的用XUnit的方式吧，自己还是比较熟悉这样的用例，想来作为ruby新兵，还是有很多路要走，步子不能太大。

def test_turn_left
  assert((Robot.new.onCmd($turnLeft) == Position.new(Point.new(0,0),$west)))
end

def test_turn_right
  assert((Robot.new.onCmd($turnRight) == Position.new(Point.new(0,0),$east)))
end

此处考虑测试简单，就明知故犯的把robot在oncmd之后直接和position比较了，工作中还是要避免这样的歧义。第一个需求很好搞定，加上之前本已用c＋＋实现过一遍，所以上来就直接commond模式了。

class Robot
  def initialize()
    @position = Position.new(0，0, $north)
  end

  def onCmd(cmd)
    @position = cmd.call(@position)
    return @position; 
  end
end

方向和动作均设计为单例，就这个需求来讲定义为简单的枚举，转向即对枚举的数值进行加减。 代码十分简单不做赘述。

2 迭代二

迭代二的需求是支持robot的移动，当然必须在方向的基础上进行，比如当前是面朝北，那么向前和向后移动就是在y轴上加减。 需求看起来不难，但这确实是比较考究设计的地方，如何能将移动和方向进行很好的结合需要好好考虑的。当时在用c＋＋做这个需求的时候，尝试了很多种方式，其实立刻想到好的方法并不现实，也不符合我们极限编程的理念，我们首先要快速的驱动出可工作的代码，将用例通过，再进行重构。先上用例

def test_move_forward
  assert((Robot.new.onCmd($forward) == Position.new(Point.new(0,1),$north)))
end

def test_move_backward
  assert((Robot.new.onCmd($backward) == Position.new(Point.new(0,-1),$north)))
end

从用例的重新设计可以看出，这里point这个概念要抽出了，Position由direct和point两个概念组成，并被设计成值对象。direct对point的影响设计为对x，y轴的作用偏移量

class Point
  attr_reader:x
  attr_reader:y
  def initialize(x, y)
    @x = x;
    @y = y;
  end

  def ==(rhs)
    return @x == rhs.x && @y == rhs.y;
  end
end

class Direct
  attr_reader:index
  def initialize(index,  x, y)
    @index = index
    @x_offset = x
    @y_offset = y
  end

  def forward(point)
    return Point.new(point.x + @x_offset, point.y + @y_offset)
  end

  def backward(point)
    return Point.new(point.x - @x_offset, point.y - @y_offset)
  end

end

point自不必问，提供初始化，可读和相等的判断接口；direct设计为提供刻度的自身的方位索引，和可移动操作后形成新的point。如此设计四个方向可设计为以下这样的表：

$north = Direct.new(0,0,1);
$east = Direct.new(1,1,0);
$south = Direct.new(2,0,-1);
$west = Direct.new(3,-1,0);
$directs = [
  $north, $east, $south, $west
]

根据这张表重新设计需求1的转向接口，并实现需求2的移动接口

$turnLeft = lambda{|pos| return Position.new(pos.point, $directs[(pos.direct.index + 3) %4]);}

$turnRight =lambda{|pos| return Position.new(pos.point, $directs[(pos.direct.index + 1) %4])}

$forward = lambda{|pos|   return  Position.new(pos.direct.forward(pos.point),pos.direct)
}

$backward = lambda{|pos| return Position.new(pos.direct.backward(pos.point),pos.direct)}

本来设计为函数对象的，但既然用ruby，也要尝试一些函数式编程的影子，lambda走起，当然在c＋＋11中也引入了。每个动作的结果都会反回一个新的position对象，这样也是与当时c＋＋实现时大不相同大地方。相比大部分从c，c++走来的兄弟们都深有体会，这种时候我们一定会考虑指针或应用的方式传递，以减小拷贝的开销。这样的思维就会导致我们在设计上陷入僵局，说来惭愧，这次用ruby实现时，还在搜怎么传递引用。。。人家ruby动态语言有gc，根本不考虑这个。这样一来发现反倒简化了设计。 在设计动作的实现时，新Position每次执行完动作产生一个是新的Position，这远比一个动作修改原有的position更符合语义理解。point的移动一定是基于方向的，转向时的point保持不变，移动时方向不变的概念在lambda里一目了然，根据当前位置所面临的方向得到移动后新️的坐标，更是合情合理。direct只有4种，设计为4个单例。 今天先把前2个迭代的内容搞完，后面继续学习。总结一啊，ruby的学习方面对lambda，block，proc，函数对象等的区别有了认识，在多次犯错调试后，也终于技术@和$的区别，学会了类对象的制度属性的生命。对设计的思路也开始跳出c++的影子。

Author: zhangchao

Created: 2015-05-29 五 22:43

Emacs 24.4.1 (Org mode 8.2.10)

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