混合类型容器与单选原则

Question

我正在考虑3D工具拾取机制的设计。 在该工具中，有多个具有不同功能的可选取对象，这意味着我必须在UI之间对其进行区分（根据用户所选取的内容显示不同的调色板等）。

拾取机制基本上是一个容器，它知道文档中的所有对象，并且可以回答由拾取射线击中的对象的查询。 它返回一个命中列表，按它们到相机的距离排序。 要向选择器注册对象，它必须实现Pickable接口：

class Pickable {
    typedef enum {
        Entity,
        Brush,
        Patch
    } Type;

    virtual Type getType() const = 0;

    virtual const BBox3& getBounds() const = 0;

    // Returns the distance of the intersection point with the given ray
    // or NaN if this object doesn't intersect with the given ray.
    virtual double intersects(const Ray3& ray) const = 0;
};

Pickable在内部将所有对象存储在一个空间数据结构（八叉树）中，该结构当然仅将它们视为Pickable实例。 然后，所有被拾取线击中的对象都将包裹在Hit实例中：

class Hit {
    double getDistance() const;
    const Vec3& getHitPoint() const;
    Pickable* getObject() const;
};

然后将其添加到向量并按距离排序。 现在，如果我想对命中的对象进行某些操作，则必须按照以下步骤进行操作：

Hit hit = ... // obtain a hit from the picker
Pickable* object = hit.getObject();
switch (object->getType()) {
    case Pickable::Entity:
        // cast to Entity and perform some operation
        break;
    case Pickable::Brush:
        // cast to Brush and perform some operation
       break;
    ...
}

这当然违反了单选原则 。 如果要添加新的对象类型，则必须触摸所有散布在我的代码库中的所有switch语句。 对于要应用于这些对象的某些操作，我可以使用通用的超级接口，例如

class Object {
    virtual void transform(const Mat4x4& transformation);
    // other operations which are applicable to any type of object

    // I could even move some UI related functions into this interface:
    Palette* getUIPalette() const;
    void populateUIPalette(Palette* palette) const;
};

但是有些操作只能应用于实体，而某些操作只能应用于画笔，依此类推。 我看到的唯一解决方案是将所有操作移到Object接口中，为并非适用于所有对象类型的操作提供空的默认实现。 但这也感觉不对，因为这会使Object接口大大膨胀。

我的问题是，这是仅有的两个选择，还是我错过了什么？ 我真的想尽可能地避免进行类型转换和类型检查，但是在这种情况下，我看不出有什么好的方法。

Answer 1

您可以使用访客模式 ：

就像是：

class IPickableVisitor;

class Pickable {
public:

    virtual void accept(IPickableVisitor& t);
};

class Entity : public Pickable {
public:
    void accept(IPickableVisitor& t) override { t.visit(*this); }
};

class Brush : public Pickable {
public:
    void accept(IPickableVisitor& t) override { t.visit(*this); }
};

class IPickableVisitor
{
public:
    virtual void visit(Entity& entity) = 0;
    virtual void visit(Brush& brush) = 0;
};

现在您可以写：

class HitPickableVisitor : public IPickableVisitor
{
public:
    virtual void visit(Entity& entity) override
    {
        // Do the entity hit code.
    }
    virtual void visit(Brush& brush) override
    {
        // Do the brush hit code.
    }
};

后者：

Pickable* object = hit.getObject();
HitPickableVisitor hitPickableVisitor;
object->accept(hitPickableVisitor);