哈工大2020軟件構造Lab2 Problem3 Playing Chess 架構設計思路

哈工大2020春軟件構造實驗2

Problem 3 Playing Chess 架構設計思路

• 問題簡述
• 整體結構
• ADT功能設計
• 功能實現路徑

問題簡述：

• 設計一款棋類遊戲，同時支持國際象棋（Chess）和圍棋（Go）
• 實現功能

1. 選擇遊戲類型：創建Game、Board
2. 輸入玩家名字：創建Player、Piece，其中Piece屬於Player
3. 開始遊戲，輪流選擇功能
   • 放棋：給定player、piece、x、y
   • 移動棋（chess）：給定player、piece、x1、y1、x2、y2
   • 提子（go）：給定player、x、y
   • 喫子（chess）：給定player、x1、y1、x2、y2
   • 查詢某個位置佔用情況：給定x、y
   • 計算兩個玩家分別的棋子總數
   • 跳過
   • 結束：輸入“end”
4. 結束並輸入玩家所有步驟

整體架構

• 箭頭表示支配
• 下文仔細闡述各個ADT的作用以及之間關係

• 在支配關係中，雙方均可以互相通過方法訪問，下文不再說明

ADT功能設計

MyChessAndGoGame.main()

• 需要給出交互界面
• 依據用戶的輸入來選擇功能

Game

• One Game should be an OBJECT.
• 目前我將Game設計爲interface（有重構計劃）
• Game有兩個類接入：chessGame和goGame
• 爲了使客戶端調用清晰方便，我將每一個功能設計爲一個Game的method

關係

• Game支配Board和Player
• Game受main()支配

Player

• Player被Game支配，是因爲在流程中在其之後新建，也因爲意義上的符合
• Player擁有Piece，因此在新建Player時就應該賦予其Piece
  • chess中需要將每個Piece初始化Position
  • go則只需要將Piece放入成員變量Set<Piece> pieces中
  • 由於在Player屬於Game，因此Game是Piece的generator
• 我認爲Board和Player不需要關聯，這也一定程度上相互保護

關係

• Player支配Piece和Action
• Player受Game支配
• Player和Board、Position無直接聯繫

Board

• Board在chess和go中高度相似，主要區別在邊長，所以我認爲沒必要設計interface
• 由於Game接口已經分出了兩個類，因此可以兩個類分別爲Board加上屬性
• 在創建Game時即可創建Board
• Board擁有N*N個已經初始化的Position對象，在構造函數中實現
• 由於Board擁有的是對象，則Position的更改能在Board中自動更新，因此Action操作時不需要更改Board和Player

關係

• Board支配Position
• Board受Game支配
• Board與Player、Piece、Action無直接聯繫

Piece

• Piece與Position捆綁，一方的更新必然引起另一方的更新，但不是一一對應
• Piece屬於Player，但是Player不能直接影響Piece，只能查詢
• 能影響Piece的是Action
  • 這裏的設計可以是Action影響Piece或者Position，我選擇了後者
  • 因此，Player通過Action，Action再通過Position影響了Piece
• Piece的更迭本質上定義爲“Position的更迭”，同理Position的更迭本質上定義爲“Piece的更迭”

關係

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

Position

• Position的特性在我的設計中幾乎和Piece形影不離
• 初始化除外，Position的更改只源於Action
• Position和Piece一定同步更新

關係

• Position與Piece相互支配
• 此外Position屬於Board，並受Action支配

Action

• Action是一個接口，引申出goAction和chessAction兩個類
• Action將put（放棋）、move（移動棋）和capture（喫子/提子）融合在一起
• 每當Player新建一個Action，便立刻依據參數執行相應類型的action
• 這樣的設計簡化了外部的代碼，以參數和內部方法冗餘作爲代價

個人認爲還算是一個比較巧妙的設計

• Action的方法包括了4種操作，通過重寫可以在特定的game type中壓縮方法數量
• 每次的Action被記錄在Player對象下的actions中

關係

• Action支配Position
• Action受Player支配

功能實現路徑

• 設計中每個功能的實現在類之間的使用情況

main()只存儲Game和Player

選擇遊戲類型

• 實現new Game()
• 在Game()中實現new Board()
• 在Board()中實現new Position（這裏需要重寫）

創建玩家

• 實現new Player()
• 在Player()中調用Game()中生成Piece的方法實現new Piece()
• Piece()生成時查詢相應Position（Player --> Game --> Board --> Position）

放棋put、移動棋move、喫子/提子capture

• 在Player對象中new Action()
• 在new Action()通過參數直接實現相應功能

查詢佔用isFree

• 通過Game --> Board --> Position，詢問Position的佔用情況

計算雙方棋子數sumPiece

• 通過Player中的方法，計算成員變量Set<Piece>的.size()
• 返回Map<Player, Integer>