用于将模型与其图形表示分离的设计模式

Question

问题

我正在寻找（希望）一种我可能不知道的设计模式，这可以帮助我完成下面定义的问题的代码分离：

我有一组表示属于2D笛卡尔平面的各种实体，例如Point，Vector，Arc等，由类{{Model表示。 1}}。 Model类充当这些实体的集合，并存储有用的计算值。

我还有一个可视化界面，它应该呈现模型状态的2D图像，并且还可以通过向模型添加实体来在很小程度上与模型交互（例如，用户可以添加{{ 1}}通过点击某处的GUI来模型。）。

第一个想法

首先，我有一个接口Point，它有一个接受图形上下文对象的方法Drawable，并且实现实体将使用我的图形库将自己绘制到该上下文使用（在这种情况下为Java Swing / AWT）。

这很好用，因为我的应用程序的GUI部分只需循环遍历模型中的所有实体并运行他们的Draw方法来生成可视化。最大的问题是我将模型与其图形表示结合起来，我感觉这是一种不好的做法。

第二个想法

我创建了一个Draw类，它接受一个实体，根据实体类型选择正确的绘图方法，然后绘制到我的图形上下文。

这种方法实现了我正在寻找的代码分离，但EntityDrawer类严重依赖于EntityDrawer / instanceOf方法来确定如何绘制实体，我有反复看到被描述为糟糕的设计。我尝试重新设计这个，以便类使用重载方法来确定使用哪种绘图方法，但我意识到这基本上是以更好看的方式编写的isA / instanceOf方法。另外，对于我添加的每个新实体类，我需要在这个isA的代码中反映出来，这感觉就像是与我耦合的一种形式。

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我希望尽可能多地将模型与其图形表示分离，以便模型可以专注于对问题进行建模，而不是如何将自身渲染到图形上下文。此外，我将来可能会添加更多模型实体类型，这些类型将具有截然不同的绘图需求。

那么，我可以使用一种模式或设计技术来实现这一目标吗？我觉得我提出的两个解决方案是次优的，并且可能存在一种设计模式，可以完全解决这类问题。

Answer 1

在我看来，你错过了模型，视图，控制器（或MVC）设计模式的Controller部分。

控制器将与模型通信并与视图（图形部分）通信，从而使视图和模型彼此独立。

以下是该主题的一些额外相关阅读： http://www.oracle.com/technetwork/articles/javase/index-142890.html

Answer 2

我喜欢模型驱动架构和依赖注入：

http://en.wikipedia.org/wiki/Model-driven_architecture

http://en.wikipedia.org/wiki/Dependency_injection

Answer 3

在过去，我们曾经在一个绘图抽象层的顶部构建所有这些，界面非常简单：在点x，y处放置一个颜色点c。

然后我们为每种类型的对象编写了基于低级API的绘图类。

所以有一个Point类持有一个PointDrawer，当有人调用它的'draw（）'方法时它会使用它。 PointDrawer知道Point内部结构，它可以获得颜色，x和y，并调用低级API将点放在显示器或纸上，或者将其从花岗岩块中凿出来。

然后有一个Line调用，它有一个颜色和两个x，y端点。相应的LineDrawer知道Line对象的内部结构，可以创建Point对象并告诉他们自己绘制，也可以调用低级API。这个选择在于实施者。另一种方法是可以在API中添加一个新的低级方法来绘制一条线。因此，在三个不同的级别上做了三个选择，看看LineDrawer如何在显示器上显示图像。

对于每个新的可绘制对象，Circle，Arc，Ellipse，Box，FilledBox等，内部有一个相应的XxxDrawer，它使用三个层次的组合来绘制图形。

请注意，某些显示器内置了绘制弧线的功能，而有些则没有。这使得选择依赖于设备，因此通常会有一组“抽屉”子类。因此，可能有一个XyzSystems4453DeviceLineDrawer类而不是LineDrawer，而不是其他人。

这非常令人困惑，但它确实允许绘制每个东西以获得最大性能（如果做动画很有用，你需要每秒24个图像，但图像中有1000个弧）加上它可以很容易地添加另一个设备就像现有的“除了...”。 （你子类化并覆盖已更改的东西，有时可能会调用overriden方法。）如果你保持命名和打包的组织，你可以随着代码的增长保持代码的组织。

这一点非常重要，因为即使处理器和图形协处理器的速度提高，我们仍然无法在我们拥有的时间内绘制所需的所有细节，而不必非常小心。

Answer 4

我认为将模型对象与抽屉分开的目标非常重要。我会为抽屉创建一个单独的层次结构，它可以独立于模型而发展。所以我会有一个PointDrawer和一个CircleDrawer等＃39; （也许所有这些都是从一些抽象的EntityDrawer扩展而来的.PointDrawer可能是知道如何以各种方式（不同颜色或不同图形上下文）绘制点的整个层次结构的基础。 控制器应获取模型对象和相应的抽屉。您可以使用工厂......控制器将用户操作/请求转换为模型操作/查询/逻辑（例如移动），然后参与适当的抽屉