Làm thế nào để bạn tạo một GUI cho một lớp đa hình?

Giả sử tôi đã có một người xây dựng bài kiểm tra, để giáo viên có thể tạo ra một loạt các câu hỏi cho bài kiểm tra.

Tuy nhiên, không phải tất cả các câu hỏi đều giống nhau: Bạn có nhiều lựa chọn, hộp văn bản, kết hợp, v.v. Mỗi loại câu hỏi này cần lưu trữ các loại dữ liệu khác nhau và cần một GUI khác nhau cho cả người tạo và người thử nghiệm.

Tôi muốn tránh hai điều:

1. Kiểm tra loại hoặc đúc loại
2. Bất cứ điều gì liên quan đến GUI trong mã dữ liệu của tôi.

Trong nỗ lực ban đầu của tôi, tôi kết thúc với các lớp sau:

class Test{
    List<Question> questions;
}
interface Question { }
class MultipleChoice implements Question {}
class TextBox implements Question {}

Tuy nhiên, khi tôi đi hiển thị bài kiểm tra, chắc chắn tôi sẽ kết thúc bằng mã như:

for (Question question: questions){
    if (question instanceof MultipleChoice){
        display.add(new MultipleChoiceViewer());
    } 
    //etc
}

Điều này cảm thấy như một vấn đề thực sự phổ biến. Có một số mẫu thiết kế cho phép tôi có câu hỏi đa hình trong khi tránh các mục được liệt kê ở trên? Hoặc là đa hình là ý tưởng sai ở nơi đầu tiên?

Bạn có thể sử dụng mẫu khách truy cập:

interface QuestionVisitor {
    void multipleChoice(MultipleChoice);
    void textBox(TextBox);
    ...
}

interface Question {
    void visit(QuestionVisitor);
}

class MultipleChoice implements Question {

    void visit(QuestionVisitor visitor) {
        visitor.multipleChoice(this);
    }
}

Một lựa chọn khác là một liên minh phân biệt đối xử. Điều này sẽ phụ thuộc rất nhiều vào ngôn ngữ của bạn. Điều này sẽ tốt hơn nhiều nếu ngôn ngữ của bạn hỗ trợ nó, nhưng nhiều ngôn ngữ phổ biến thì không.

Trong C # / WPF (và, tôi tưởng tượng, trong các ngôn ngữ thiết kế tập trung vào UI khác), chúng tôi có DataTemsheet . Bằng cách xác định các mẫu dữ liệu, bạn tạo liên kết giữa một loại "đối tượng dữ liệu" và "mẫu UI" chuyên dụng được tạo riêng để hiển thị đối tượng đó.

Khi bạn cung cấp hướng dẫn cho UI để tải một loại đối tượng cụ thể, nó sẽ xem liệu có bất kỳ mẫu dữ liệu nào được xác định cho đối tượng không.

Nếu mọi câu trả lời có thể được mã hóa thành một chuỗi, bạn có thể làm điều này:

interface Question {
    int score(String answer);
    void display(String answer);
    void displayGraded(String answer);
}

Trường hợp chuỗi trống biểu thị một câu hỏi chưa có câu trả lời nào. Điều này cho phép tách biệt các câu hỏi, câu trả lời và GUI cho phép đa hình.

class MultipleChoice implements Question {
    MultipleChoiceView mcv;
    String question;
    String answerKey;
    String[] choices;

    MultipleChoice(
            MultipleChoiceView mcv, 
            String question, 
            String answerKey, 
            String... choices
    ) {
        this.mcv = mcv;
        this.question = question;
        this.answerKey = answerKey;
        this.choices = choices;
    }

    int score(String answer) {
        return answer.equals(answerKey); //Or whatever scoring logic
    }

    void display(String answer) {
        mcv.display(question, choices, answer);            
    }

    void displayGraded(String answer) {
        mcv.displayGraded(
            question, 
            answerKey, 
            choices, 
            answer, 
            score(answer)
        );            
    }
}

Hộp văn bản, khớp, v.v có thể có thiết kế tương tự, tất cả đều thực hiện giao diện câu hỏi. Việc xây dựng chuỗi câu trả lời xảy ra trong khung nhìn. Chuỗi câu trả lời đại diện cho trạng thái của bài kiểm tra. Chúng nên được lưu trữ khi học sinh tiến bộ. Áp dụng chúng cho các câu hỏi cho phép hiển thị bài kiểm tra và trạng thái theo cả cách phân loại và không được phân loại.

Bằng cách tách đầu ra thành display()và displayGraded()khung nhìn không cần phải hoán đổi và không cần thực hiện phân nhánh trên các tham số. Tuy nhiên, mỗi chế độ xem được tự do sử dụng lại càng nhiều logic hiển thị càng tốt khi hiển thị. Bất cứ kế hoạch nào được đưa ra để làm điều đó không cần phải rò rỉ vào mã này.

Tuy nhiên, nếu bạn muốn có quyền kiểm soát năng động hơn về cách hiển thị một câu hỏi, bạn có thể làm điều này:

interface Question {
    int score(String answer);
    void display(MultipleChoiceView mcv, String answer);
}

và điều này

class MultipleChoice implements Question {
    String question;
    String answerKey;
    String[] choices;

    MultipleChoice(
            String question, 
            String answerKey, 
            String... choices
    ) {
        this.question = question;
        this.answerKey = answerKey;
        this.choices = choices;
    }

    int score(String answer) {
        return answer.equals(answerKey); //Or whatever scoring logic
    }

    void display(MultipleChoiceView mcv, String answer) {
        mcv.display(
            question, 
            answerKey, 
            choices, 
            answer, 
            score(answer)
        );            
    }
}

Điều này có nhược điểm là nó yêu cầu các chế độ xem không có ý định hiển thị score()hoặc answerKeyphụ thuộc vào chúng khi chúng không cần chúng. Nhưng điều đó có nghĩa là bạn không phải xây dựng lại các câu hỏi kiểm tra cho từng loại chế độ xem bạn muốn sử dụng.

Theo tôi, nếu bạn cần một tính năng chung như vậy, tôi sẽ giảm sự ghép nối giữa các thứ trong mã. Tôi sẽ cố gắng xác định loại Câu hỏi càng chung chung càng tốt, và sau đó tôi sẽ tạo các lớp khác nhau cho các đối tượng kết xuất. Xin vui lòng, xem các ví dụ dưới đây:

///Questions package

class Test {
  IList<Question> questions;
}

class Question {
  String Type;   //example; could be another type
  IList<QuestionInfo> Info;  //Simple array of key/value information
}

Sau đó, đối với phần kết xuất, tôi đã loại bỏ kiểm tra Loại bằng cách thực hiện kiểm tra đơn giản về dữ liệu trong đối tượng câu hỏi. Đoạn mã dưới đây cố gắng thực hiện hai điều: (i) tránh kiểm tra kiểu và tránh vi phạm nguyên tắc "L" (thay thế Liskov trong RẮN) bằng cách xóa phân nhóm lớp Câu hỏi; và (ii) làm cho mã có thể mở rộng, bằng cách không bao giờ thay đổi mã kết xuất lõi bên dưới, chỉ cần thêm các triển khai Câu hỏi và các phiên bản của nó vào mảng (đây thực sự là nguyên tắc "O" trong RẮN - mở để mở rộng và đóng để sửa đổi).

///GUI package

interface QuestionView {
  Boolean SupportsQuestion(Question question);
  View CreateView(Question question);
}

class MultipleChoiceQuestionView : QuestionView {
  Boolean SupportsQuestion(Question question){
    return question.Type == "multiple_coice";
  }

  //...more implementation
}
class TextBoxQuestionView : QuestionView { ... }
//...more views

//Assuming you have an array of QuestionView pre-configured
//with all currently available types of questions
for (Question question : questions) {
  for (QuestionView view : questionViews) {
    if (view.SupportsQuestion(question)) {
        display.add(view.CreateView(question));
    }
  }
}

Một nhà máy sẽ có thể làm điều này. Bản đồ thay thế câu lệnh chuyển đổi, chỉ cần để ghép Câu hỏi (không biết gì về chế độ xem) với Câu hỏi.

interface QuestionView<T : Question>
{
    view();
}

class MultipleChoiceView implements QuestionView<MultipleChoiceQuestion>
{
    MultipleChoiceQuestion question;
    view();
}
...

class QuestionViewFactory
{
    Map<K : Question, V : QuestionView<K>> map;

    register<K : Question, V : QuestionView<K>>();
    getView(Question)
}

Với chế độ xem này, sử dụng loại Câu hỏi cụ thể mà nó có thể hiển thị và mô hình vẫn bị ngắt kết nối khỏi chế độ xem.

Nhà máy có thể được tạo ra thông qua sự phản chiếu hoặc thủ công khi bắt đầu ứng dụng.

Tôi không chắc chắn điều này được tính là "tránh kiểm tra loại", tùy thuộc vào cách bạn cảm nhận về sự phản chiếu .

// Either statically associate or have a register(Class, Supplier) method
Dictionary<Class<? extends Question>, Supplier<? extends QuestionViewer>> 
viewerFactory = // MultipleChoice => MultipleChoiceViewer::new etc ...

// ... elsewhere

for (Question question: questions){
    display.add(viewerFactory[question.getClass()]());
}