interface - Golang 接口(interface)转换为嵌入式结构

Question

我想使用接口(interface) Collidable 实现一个碰撞库

type Collidable interface{
    BoundingBox() (float64,float64,float64,float64)
    FastCollisionCheck(c2 Collidable) bool
    DoesCollide(c2 Collidable) bool
    Collide(c2 Collidable)
}

它有预定义的形状，例如。

type Circle struct{
X,Y,Radius float64
}

想法是我能做到

type Rock struct{
    collision.Circle
    ....
}

然后它实现了 Collidable 接口(interface)，所以我可以将它传递给一个 Spatial Hash Map(需要一个 collidable)。唯一需要做的就是根据我的需要重写 Collide() 函数。

然而，type circle 中的函数无法处理 type rock，即使它嵌入了一个圆。

func (c1 *Circle) DoesCollide(i Collidable) bool{
    switch c2 := value.(type) {
    case Circle:
    //doesn't fire, as it is of type Rock (unknown in this package)
    //Needed is something like
    //if i_embeds_Circle then c2 := i_to_Circle 
    }
}

这可能吗？ 有没有更好的办法？

Answer 1

您正在尝试使用具有继承性的面向对象设计模式。这不是在 Go 中执行此操作的方法。此外，接口(interface)名称在 Java 或等效的面向对象语言中以“able”结尾。在 Go 中，约定是以“er”结尾的接口(interface)名称。

为了回答您关于 Rock 的问题，我建议所有可以碰撞到另一事物的事物都实现 CollisonShape() 方法返回一个 collison.Shaper(例如 Circle)，您将使用它来测试碰撞。这里 collison 是您的包的名称。

// This interface is defined in the collison package.
// Any object that may collide must implement that method.
type Collider interface {
    CollisonShape() Shaper
}

// This function defined in the collison package 
// test if two Collider collide into each other.
func Collide(c1, c2 Collider) bool {
    shape1, shape2 := c1.CollisonShape(), c2.CollisonShape()
    ...
}

// This is how you would define an object that can collide.
type Rock struct {
    shape *collison.Circle
    ...
}
// Implements the Collider interface.
// The return type must be the same as in the interface.
func (r *Rock) CollisonShape() collison.Shaper {
    return r.shape
}

如您所见，我们使用一种方法来访问岩石的碰撞形状。这允许我们写

if collison.Collide(rock, spaceCraft) {...}

这回答了您关于如何获得 collison Shape of Rock 的问题。

如果要避免在 Collide() 函数中调用 CollisonShape() 方法，则必须直接传递 collison.Shaper。

Collide 方法将在 collison 包中定义为

func Collide(shape1, shape2 Shaper) bool {...}

然后你必须写

if collison.Collide(rock.shape, spacecraft.shape) {...}

这种设计会稍微更有效率，但代价是代码的可读性较差，这是有经验的 Go 程序员不喜欢的。

如果您希望 Circle 成为 rock 中的嵌入式结构，则必须按以下方式定义它。嵌入形状可以节省 Circle 的分配时间和 GC 的一些工作。

type Rock struct {
    shape collison.Circle
    ....
}

if collison.Collide(&rock.shape, &spacecraft.shape) {...}

如果你想使用一个匿名的嵌入式结构，你就必须这样写

type Rock struct {
    Circle
    ....
}

if collison.Collide(&rock.Circle, &spacecraft.Rectangle) {...}

如您所见，代码的可读性越来越差，使用起来也越来越不方便。形状不再抽象。使用匿名嵌入式结构应该仅限于真正有意义的极少数情况。

通过使用最初建议的 CollisonShape() 方法，您可以轻松地将 Rock 结构更改为这种结构，而无需破坏任何代码。

type Rock struct {
    shape collison.Circle
    ...
}


func (r *Rock) CollisonShape() collison.Shaper {
    return &r.shape
}

现在创建形状和嵌入结构。使用获取形状的方法将 Rock 的内部实现与对形状的访问分离开来。您可以更改 Rock 的内部实现，而无需更改其他地方的代码。

这也是 Go 不支持继承的原因之一。它在基类和派生类之间创建了非常强的依赖和耦合。经验表明，随着代码的发展，人们常常会后悔这种耦合。对象组合是 Go 的首选和推荐，并且得到了很好的支持。

如果效率是您的目标，每个 Collider 都应该有一个变化的位置和一个宽度和高度不变的边界框。您可以使用这些值为边界框重叠测试保存一些操作。但这是另一个故事。