Question

我正在分析图形基元（矩形，直线，圆形等）的相互作用，并计算重叠，相对方向，合并等。这被引用作为双重调度的主要示例（例如Wikipedia ）

自适应碰撞算法通常需要在它们之间发生碰撞不同的对象以不同的方式处理。一个典型的例子是在游戏环境中，宇宙飞船和飞船之间的碰撞小行星的计算方式与a之间的碰撞不同太空飞船和太空站。1

但是我还没有理解主要的解释，我也一般不理解SO的答案。

我当前的代码（Java）使用超类Shape，如下所示：

for (int i = 0; i < shapes.size() - 1; i++) {
    for (int j = i + 1; j < shapes.size(); j++) {
        Shape shape = shapes.get(i).intersectionWith(shapes.get(j));
    }
}

在子类（此处为Rect）中具体实现，例如

public class Rect extends Shape {

    public Shape intersectionWith(Shape shape) {
        if (shape instanceof Rect) {
            return this.getCommonBoundingBox((Rect)shape);
        } else if (shape instanceof Line) {
            return this.intersection((Line)shape);
        } else if (shape instanceof Text) {
            return this.intersection((Text) shape);
        }
    }
}

无论如何我必须编写所有n*(n-1)/2方法（并且已经这样做了）。我还必须有可扩展的代码以便在以后适应（比如说）：

        } else if (shape instanceof Circle) {
            return this.intersection((Circle)shape);

我没有看到双重调度模式的使用方法或价值，并且会欣赏使用Java图形基元或类似伪代码的具体示例。

更新：我接受了@Flavio（我认为）它回答了提出的确切问题。但是我实际上已经实现了@Slanec，因为它解决了我的问题，而且（对我而言）更简单，更容易阅读。我有一个附属问题“解决方案取决于对称关系吗？”。

“A交叉B”通常与“B交叉A”相同，但“A与B碰撞”并不总是与“B与A碰撞”相同。（A ==汽车，B ==骑车人）。可以想象我的交叉点在未来可能不对称（例如，“Rect partial obscures Circle”不对称且可能具有不同的语义。

@Flavio很好地解决了维护问题，并指出编译器可以检查问题。 @Slanec通过反射来做到这一点，看起来好像它是一个有用的维护辅助工具 - 我不知道它的性能是什么。

Answer 1

我认为会是这样的：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class DoubleDispatchTest {


    public static void main(String[] args) {
        List<Shape> shapes = new ArrayList<Shape>();
        shapes.add(new Line());
        shapes.add(new Circle());
        shapes.add(new Rect());

        for (int i = 0; i < shapes.size() - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < shapes.size(); j++) {
                Shape shape = shapes.get(i).intersection(shapes.get(j));
            }
        }

    }

    abstract static class Shape {
        abstract Shape intersection(Shape shape);
        abstract Shape intersection(Line line);
        abstract Shape intersection(Circle line);
        abstract Shape intersection(Rect line);
    }

    static class Line extends Shape {
        Shape intersection(Shape shape) {
            return shape.intersection(this);
        }

        Shape intersection(Line line) {
            System.out.println("line + line");
            return null;
        }

        Shape intersection(Circle circle) {
            System.out.println("line + circle");
            return null;
        }

        Shape intersection(Rect rect) {
            System.out.println("line + rect");
            return null;
        }
    }

    static class Circle extends Shape {
        Shape intersection(Shape shape) {
            return shape.intersection(this);
        }

        Shape intersection(Line line) {
            System.out.println("circle + line");
            return null;
        }

        Shape intersection(Circle circle) {
            System.out.println("circle + circle");
            return null;
        }

        Shape intersection(Rect rect) {
            System.out.println("circle + rect");
            return null;
        }
    }

    static class Rect extends Shape {
        Shape intersection(Shape shape) {
            return shape.intersection(this);
        }

        Shape intersection(Line line) {
            System.out.println("rect + line");
            return null;
        }

        Shape intersection(Circle circle) {
            System.out.println("rect + circle");
            return null;
        }

        Shape intersection(Rect rect) {
            System.out.println("rect + rect");
            return null;
        }
    }
}

示例的输出是：

circle + line
rect + line
rect + circle

Answer 2

免责声明：我对Double dispatch并不熟悉。我已经看过了，我已经阅读了维基文章，但就是这样。我只是想尽力解决这个问题。

`instanceof`地狱

我们可以利用关于两个相交的Shape对象的类信息在运行时是已知的。运行代码的Rect知道它是Rect而shape参数的类型为Shape，但是当运行方法时，它会调用正确覆盖的版本具体的Shape类型。

在下面的代码中，将在正确的intersect()类型上调用正确的Shape重载：

public interface Shape {
    public Shape intersect(Shape shape);
    public Shape intersect(Line line);
    public Shape intersect(Rect rect);
}

public class Line implements Shape {
    @Override
    public Shape intersect(Shape shape) {
        return shape.intersect(this);
    }

    @Override
    public Shape intersect(Line line) {
        System.out.println("Line - Line");
        return null;
    }

    @Override
    public Shape intersect(Rect rect) {
        System.out.println("Line - Rect");
        return null;
    }
}

public Shape intersect(Shape shape);的通用实现必须被复制到所有实现类中。如果您尝试将Shape接口更改为abstract class并在那里使用该方法，那么将不会工作，因为该方法将递归调用自身：

public abstract class Shape {
    public final Shape intersect(Shape shape) {
        return shape.intersect(this);
    }
    public abstract Shape intersect(Line line);
    public abstract Shape intersect(Rect rect);
}

但是，您可以使用反射来完成它：

public abstract class Shape {
    public final Shape intersect(Shape shape) {
        try {
            Method intersect = this.getClass().getMethod("intersect", shape.getClass());
            return (Shape)intersect.invoke(this, shape);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public abstract Shape intersect(Line line);
    public abstract Shape intersect(Rect rect);
}

Answer 3

您可以通过Visitor模式在Java中实现双重调度。

public interface ShapeVisitor<P, R> { 
    R visitRect(Rect rect, P param);
    R visitLine(Line line, P param);
    R visitText(Text text, P param);
}

public interface Shape {
    <P, R> R accept(P param, ShapeVisitor<? super P, ? extends R> visitor);
    Shape intersectionWith(Shape shape);
}

public class Rect implements Shape {

    public <P, R> R accept(P param, ShapeVisitor<? super P, ? extends R> visitor) {
        return visitor.visitRect(this, param);
    }

    public Shape intersectionWith(Shape shape) {
        return shape.accept(this, RectIntersection);
    }

    public static ShapeVisitor<Rect, Shape> RectIntersection = new ShapeVisitor<Rect, Shape>() {
        public Shape visitRect(Rect otherShape, Rect thisShape) {
            // TODO...
        }
        public Shape visitLine(Line otherShape, Rect thisShape) {
            // TODO...
        }
        public Shape visitText(Text otherShape, Rect thisShape) {
            // TODO...
        }
    };
}

当您添加新的Shape子类时，必须向ShapeVisitor接口添加新方法，并且您将丢失所有缺少的方法的编译错误。这很有用，但如果您正在编写库并且允许您的用户添加Shape子类（但显然无法扩展ShapeVisitor接口），则可能会成为一个大问题。

如何使用双重调度来分析图形基元的交集？

3 个答案:

`instanceof`地狱

如何使用双重调度来分析图形基元的交集？

3 个答案:

instanceof地狱

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