ผลต่างระหว่างรุ่นของ "Oop lab/bullets"
Jittat (คุย | มีส่วนร่วม) |
Jittat (คุย | มีส่วนร่วม) |
||
แถว 301: | แถว 301: | ||
ในส่วนนี้เราจะทดลองใช้ [http://en.wikipedia.org/wiki/Factory_method_pattern Factory method pattern] ในการแยกส่วนการสร้าง DirectionalBullet ออกมาจาก constructor ของ StarBullet | ในส่วนนี้เราจะทดลองใช้ [http://en.wikipedia.org/wiki/Factory_method_pattern Factory method pattern] ในการแยกส่วนการสร้าง DirectionalBullet ออกมาจาก constructor ของ StarBullet | ||
+ | |||
+ | เราจะสร้างคลาสที่วัตถุมีเมท็อดเดียวคือ build และคืน object ที่เป็น DirectionalBullet (หรือ subclass ของ DirectionalBullet) โดยเราจะเรียกว่าคลาส DirectionalBulletFactory | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="java"> | ||
+ | public class DirectionalBulletFactory { | ||
+ | public DirectionalBullet build(float x, float y, float dir, float velocity) { | ||
+ | return new DirectionalBullet(x, y, dir, velocity); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | เราจะแก้โค้ด constructor ของคลาส StarBullet ให้รับ object ที่เป็น DirectionalBulletFactory เพื่อนำมาสร้าง bullets ดังด้านล่าง | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="java"> | ||
+ | public StarBullet(float x, float y, float velocity, | ||
+ | DirectionalBulletFactory factory) { | ||
+ | super(x, y); | ||
+ | |||
+ | bullets = new ArrayList<DirectionalBullet>(); | ||
+ | for (int i=0; i < 36; i++) { | ||
+ | bullets.add(factory.build(x, y, i*10, velocity)); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | และโค้ดในเมท็อด init ของ BulletGame จะเปลี่ยนไปดังนี้ | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="java"> | ||
+ | @Override | ||
+ | public void init(GameContainer container) throws SlickException { | ||
+ | entities.add(new StarBullet(320,240,1, new DirectionalBulletFactory())); | ||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | สังเกตว่าเรา new DirectionalBulletFactory ส่งไปให้เพื่อให้ constructor สามารถเรียกเพื่อสร้าง bullet ได้ |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 08:02, 8 กันยายน 2557
- หน้านี้เป็นส่วนหนึ่งของ oop lab
ในปฏิบัติการนี้ เราจะทดลองใช้ interface Entity และทดลองสร้าง subclass นอกจากนี้เรายังจะได้ใช้ collection LinkedList เพื่อเก็บข้อมูล entity ด้วย
หมายเหตุ: การใช้ inheritance ในการเพิ่มประสิทธิภาพของคลาสนั้น ในบางมุมพิจารณาว่าเป็นเทคนิคที่อาจจะไม่ได้ดีที่สุดในการออกแบบคลาส อย่างไรก็ตาม ในส่วนนี้เพื่อฝึกเขียน เราจะใช้วิธีดังกล่าวไปก่อน
เริ่มต้น
สร้างโปรเจ็ค bulletgame จากนั้นสร้างคลาส BulletGame ที่ extends มาจาก BasicGame ตามที่เราเคยสร้างตามปกติ เพิ่มเมท็อดที่ต้อง implement ทั้งหมด (init, update, render) จากนั้นทดลองรันให้โปรแกรมแสดงหน้าจอว่าง ๆ
interface Entity
ในลักษณะเดียวกับที่เราทำในคลิป YouTube เรื่อง interface เราจะสร้าง interface Entity เพื่อใช้ระบุเมท็อดพื้นฐานทั้งหมดที่ "ของ" ที่จะอยู่บนหน้าจอเกมของเราจะต้องเขียน
public interface Entity {
void render(Graphics g);
void update(int delta);
}
สังเกตว่าเมท็อด render จะส่ง Graphics g มาด้วย และเมท็อด update ก็จะส่ง delta มาให้ด้วยเช่นกัน
เราจะประกาศ interface ทิ้งไว้ก่อน ส่วนโค้ดที่เรียกใช้งานนั้น เราจะเขียนหลักเขียนคลาส Bullet แล้ว
คลาส Bullet
คลาส Bullet นี้จะเป็นคลาสพื้นฐานของกระสุนทั้งหมด โดยทำหน้าที่หลักเพียงแค่วาดรูปกระสุนด้วยวงกลม และสามารถขยับกระสุนไปในทิศทางแกน y เท่านั้น
สังเกตว่าในคลาสนี้ เราให้ field x และ y เป็น private แต่เราสร้าง getters/setters ดังนี้
- getX, getY เป็น public
- setXY เป็น protected เพราะว่าเราต้องการให้ subclass คำนวณการเคลื่อนที่ของ Bullet ได้ แต่ต้องเรียกผ่านทางเมท็อดนี้
public class Bullet implements Entity {
private static final float BULLET_SIZE = 5;
private float x;
private float y;
public Bullet(float x, float y) {
this.setXY(x,y);
}
@Override
public void render(Graphics g) {
g.fillOval(getX(), getY(), BULLET_SIZE, BULLET_SIZE);
}
@Override
public void update(int delta) {
y += 10;
}
public float getX() {
return x;
}
public float getY() {
return y;
}
protected void setXY(float x, float y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
เพิ่ม Bullet ใน BulletGame
เราจะสร้าง bullet เพื่อทดลองในโปรแกรม ในคลาส BulletGame โดยในโปรแกรมจะพิจารณาวัตถุทั้งหมดเป็น Entity
เพิ่มฟิลด์ entities ในคลาส BulletGame
private LinkedList<Entity> entities;
สังเกตว่าเราใช้ LinkedList ในการเก็บ entity เพราะว่าสุดท้าย เราจะต้องจัดการลบ entity ที่ไม่ได้ใช้งานออกจากระบบด้วย entity พวกนี้ เช่น กระสุนที่วิ่งออกไปนอกจอแล้ว เป็นต้น ถ้าเราใช้ ArrayList การลบข้อมูลดังกล่าวจะไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่า LinkedList
ปรับ render และ update ให้เรียก render และ update ทุก ๆ entity ใน entities
@Override
public void render(GameContainer container, Graphics g) throws SlickException {
for (Entity entity : entities) {
entity.render(g);
}
}
@Override
public void update(GameContainer container, int delta) throws SlickException {
for (Entity entity : entities) {
entity.update(delta);
}
}
สุดท้าย สร้างกระสุนใน init
@Override
public void init(GameContainer container) throws SlickException {
entities.add(new Bullet(200,0));
}
ทดลองเรียกโปรแกรมให้ทำงาน ดูว่ากระสุนวิ่งหรือไม่
กระสุนแบบมีทิศทาง
เราจะสร้างกระสุนแบบมีทิศทาง โดยกระสุนดังกล่าว เมื่อสร้าง จะมีการกำหนดทิศทางและความเร็วได้ กระสุน DirectionalBullet นี้เป็น subclass ของ Bullet
public class DirectionalBullet extends Bullet {
private float dir;
private float velocity;
public DirectionalBullet(float x, float y, float dir, float velocity) {
super(x, y);
this.dir = dir;
this.velocity = velocity;
}
public float getVelocity() {
return velocity;
}
public float getDir() {
return dir;
}
}
สังเกตว่า:
- เรามี field dir และ velocity แต่ทั้งสอง field มีแต่ getters ไม่มี setters เนื่องจากเราไม่ต้องการให้มีการเปลี่ยนแปลงทิศทางของกระสุน เราจึงไม่สร้างเมท็อดเอาไว้
แบบฝึกหัด: ปรับตำแหน่ง
ให้แก้คลาส DirectionalBullet ให้ปรับตำแหน่งของกระสุนให้วิ่งไปในทิศทางที่กำหนดด้วยความเร็วที่กำหนด โดยให้พิจารณาค่าทิศทางเป็นมุมที่คิดแบบองศา
แก้ส่วน init ใน BulletGame ให้สร้าง directional bullet ดังนี้
@Override
public void init(GameContainer container) throws SlickException {
entities.add(new DirectionalBullet(320,240,70,10));
}
อย่าลืมทดสอบโดยทดลองปรับมุมเป็นค่าต่าง ๆ และความเร็วเป็นค่าต่าง ๆ ด้วย
วิ่งแบบเป็นคลื่น SineBullet
เราจะสร้างคลาส SinceBullet ที่ทำให้กระสุนวิ่งเป็นคลื่น วิธีการที่เราจะทำให้กระสุนวิ่งเป็นคลื่นนั้น คือเราจะมี track position ที่วิ่งในลักษณะเดียวกับ directional bullet แต่เมื่อเวลาผ่านไป เราจะปรับทิศทางที่เราย้ายออกไปทางซ้ายและขวาเป็นฟังก์ชันแบบ sine แสดงดังตัวอย่างด้านล่าง
แบบฝึกหัด: ให้คุณเขียนคลาส SineBullet ให้เป็น subclass ของ DirectionalBullet และมี constructor แบบเดียวกับ DirectionalBullet ในการเคลื่อนที่ให้กระสุนวิ่งไปในทิศที่กำหนด แต่มีการส่ายไปมาด้วย
คำใบ้: สังเกตว่าการส่ายเป็นคลื่น sine นั้น เป็นการเปลี่ยนตำแหน่งในทิศทางตั้งฉากกับทิศของกระสุน ภายใต้ทิศทางดังกล่าวระดับการเปลี่ยนนั้นเปลี่ยนแปลงตามคลื่น sine
ย้ายโค้ดส่วน track position ไปที่ DirectionalBullet
สังเกตว่าความสามารถในการ track ตำแหน่งนั้นเป็นประโยชน์มาก ในการสร้างกระสุนที่วิ่งแบบมีทิศทาง เราจะย้ายความสามารถดังกล่าวมาไว้ในคลาส DirectionalBullet ดังนี้
เพิ่ม field trackX และ trackY
private float trackX;
private float trackY;
และเพิ่ม getters
protected float getTrackX() {
return trackX;
}
protected float getTrackY() {
return trackY;
}
จากนั้นใน constructor เราจะเก็บค่าเริ่มต้นของ trackX และ trackY
public DirectionalBullet(float x, float y, float dir, float velocity) {
// ...
trackX = x;
trackY = y;
}
เราจะต้อง update ค่า field trackX และ trackY ในเมท็อด update ในลักษณะด้านล่าง
public void update(int delta) {
trackX += dx;
trackY += dy;
setXY(trackX, trackY);
}
อย่างไรก็ตาม โค้ดดังกล่าวมีปัญหาเมื่อ subclass ต้องการใช้ค่า trackX และ trackY ในเมท็อด update ของ subclass เพราะว่าเมื่อ subclass เขียนเมท็อด update ใหม่ จะไปแทน update เดิม ดังนั้นถ้าเราต้องการปรับค่า track เราต้องเรียก update ของ DirectionalBullet อย่างไรก็ตาม ในการเรียกดังกล่าวเรามีการปรับค่า x, y ด้วย ซึ่งมักจะเป็นสิ่งที่เราต้องการให้ subclass เป็นผู้ดำเนินการ
เนื่องจากเมท็อดเป็นหน่วยย่อยสุดในการ override เราจะแยกเมท็อด update ออกเป็นสองเมท็อดย่อย โดยแยกกิจกรรมของ update เป็นสองส่วนคือ updateTrack และ updatePosition เราตั้งเป้าหมายไว้ว่า subclass จะเขียนเฉพาะเมท็อด updatePosition ใหม่เท่านั้น โค้ดของเราเปลี่ยนไปดังนี้:
public void update(int delta) {
updateTrack();
updatePosition(delta);
}
protected void updatePosition(int delta) {
setXY(trackX, trackY);
}
private void updateTrack() {
trackX += dx;
trackY += dy;
}
สังเกตว่า updatePosition เป็น protected ส่วน updateTrack เราตั้งไว้ให้เป็น private
แบบฝึกหัด: แก้โค้ด SineBullet
หลังจากที่เราแยกส่วน track ตำแหน่งมาแล้ว ให้แก้คลาส SineBullet ให้เรียกใช้ความสามารถดังกล่าวจาก DirectionalBullet แทน
กระสุนสั่น RandomDirectionalBullet
เมื่อเรามีโค้ดส่วน track ตำแหน่งตามทิศทางใน DirectionalBullet แล้ว เราจะเพิ่มกระสุนประเภทนี้อีกได้โดยง่าย ด้านล่างแสดงตัวอย่างคลาส RandomDirectionalBullet
public class RandomDirectionalBullet extends DirectionalBullet {
private Random random;
public RandomDirectionalBullet(float x, float y, float dir, float velocity) {
super(x, y, dir, velocity);
random = new Random();
}
protected void updatePosition(int delta) {
setXY((float)(getTrackX() + (random.nextFloat()-0.5)*5),
(float)(getTrackY() + (random.nextFloat()-0.5)*5));
}
}
กระสุนดาวกระจาย
ในส่วนนี้เราจะสร้างกระสุนอีกประเภท คือ StarBullet ซึ่งจริง ๆ แล้วประกอบไปด้วยกระสุนแบบมีทิศทางเป็นจำนวนมาก
กระสุนดาวกระจายด้วย DirectionalBullet
สร้างคลาส StarBullet ให้เป็น subclass ของ Bullet ใน constructor ให้รับพารามิเตอร์มากกว่า Bullet ธรรม คือให้รับความเร็วด้วย (ซึ่งเราจะส่งไปให้กับ directional bullet ต่อไป)
public StarBullet(float x, float y, float velocity) {
super(x, y);
bullets = new ArrayList<DirectionalBullet>();
for (int i=0; i < 36; i++) {
bullets.add(new DirectionalBullet(x, y, i*10, velocity));
}
}
อย่าลืมประกาศ field bullets:
private ArrayList<DirectionalBullet> bullets;
เมท็อด render และ update ทำงานโดยเรียก render และ update ของ DirectionalBullet
public void render(Graphics g) {
for (DirectionalBullet bullet : bullets) {
bullet.render(g);
}
}
public void update(int delta) {
for (DirectionalBullet bullet : bullets) {
bullet.update(delta);
}
}
ทดลองเรียกให้โปรแกรมทำงาน ตรวจสอบว่าแสดงกระสุนเป็นวงกลม ขนาดขยายใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ
Factory Method Design Pattern
สังเกตว่าโค้ดใน StarBullet นั้นสามารถทำงานกับ DirectionalBullet อะไรก็ได้ อย่างไรก็ตาม โปรแกรมบรรทัดนี้:
bullets.add(new DirectionalBullet(x, y, i*10, velocity));
ทำให้ StarBullet สร้างได้แต่ DirectionalBullet เท่านั้น
ในส่วนนี้เราจะทดลองใช้ Factory method pattern ในการแยกส่วนการสร้าง DirectionalBullet ออกมาจาก constructor ของ StarBullet
เราจะสร้างคลาสที่วัตถุมีเมท็อดเดียวคือ build และคืน object ที่เป็น DirectionalBullet (หรือ subclass ของ DirectionalBullet) โดยเราจะเรียกว่าคลาส DirectionalBulletFactory
public class DirectionalBulletFactory {
public DirectionalBullet build(float x, float y, float dir, float velocity) {
return new DirectionalBullet(x, y, dir, velocity);
}
}
เราจะแก้โค้ด constructor ของคลาส StarBullet ให้รับ object ที่เป็น DirectionalBulletFactory เพื่อนำมาสร้าง bullets ดังด้านล่าง
public StarBullet(float x, float y, float velocity,
DirectionalBulletFactory factory) {
super(x, y);
bullets = new ArrayList<DirectionalBullet>();
for (int i=0; i < 36; i++) {
bullets.add(factory.build(x, y, i*10, velocity));
}
}
และโค้ดในเมท็อด init ของ BulletGame จะเปลี่ยนไปดังนี้
@Override
public void init(GameContainer container) throws SlickException {
entities.add(new StarBullet(320,240,1, new DirectionalBulletFactory()));
}
สังเกตว่าเรา new DirectionalBulletFactory ส่งไปให้เพื่อให้ constructor สามารถเรียกเพื่อสร้าง bullet ได้