【问题标题】:Optimal ecosystem simulation class hierarchy?最佳生态系统模拟类层次结构?
【发布时间】:2026-02-02 20:00:01
【问题描述】:

一些背景:

类似的问题之前被问过很多次,主要是因为这通常表现为一些关于多态性的OOP 入门式的家庭作业式问题。通常,诸如“Dog / Cat 类都派生自 Animal 但实现了自己的 speak() 方法”之类的长句或类似的非常简单的东西。

不幸的是,对于那些真正希望围绕基于动物/植物的生态系统进行一些复杂项目的人来说,这些简单的答案实际上使得很难找到关于围绕整个生态系统的完整类层次结构的讨论。

在某种程度上,所有类层次结构设计都将特定于项目的详细程度。例如,我对足够的细节不感兴趣,无法为我的植物类制作光合作用()函数,并从太阳 - > 植物中模拟出那种基本的能量关系。但我希望这个类层次结构样板具有足够的包容性,这样如果项目想要这样做,就不会太难

因此,我希望我们能够就生态系统的最佳类层次结构达成共识,该生态系统将足够通用,以最大程度地减少未来重构/扩展中的痛苦。


生态系统模拟:

通过“生态系统”模拟,我们以this 为例。有吃植物的兔子,有吃兔子的狐狸。每个班级都有特定的行为。繁殖(考虑基因)很重要。所有 LivingEntity 都可以“消费”,并且所有 LivingEntity 都有一些会随着时间而变化的基因。

这里只是一些初步的想法:

LivingEntity(抽象)

动物:LivingEntity(抽象)

植物:LivingEntity(抽象)

灌木:植物

树:植物

兔子:动物

狐狸:动物

可能想要一些更可扩展的东西。还需要考虑接口。以下是一些我不确定如何处理 currenty 的想法:

物种?

部落? (红兔对蓝兔)

栖息地? (洞穴,巢穴)

生命值(即兔子可以“幸免”狐狸的攻击)?

仅使用兔子和狐狸的具体示例,但理想情况下应该可以扩展到所有类型的生物体在食物链的任何级别

另一个问题是,这种传统的类层次结构对于足够复杂的生态系统来说是不可扩展的。生物学充满了边缘情况行为,但向这些类添加行为似乎会变得相当麻烦。这让我相信我需要某种完全不同的设计模式。


总结:

在我的“大项目”中,我忽略了在开始之前优化多态性,这导致了许多重构和糟糕的 OOP 体验。尝试优化这个之前我太深了。非常感谢您的帮助!

【问题讨论】:

    标签: object oop inheritance polymorphism simulation


    【解决方案1】:

    可能是一个答案,但在得出这个结论之前我需要了解一些细节:

    This paper 使用 EventHandler 模式来尝试缓解添加新行为时遇到的一些问题。

    我不完全确定这是理想的解决方案,但它看起来很有希望。我缺乏完整的例子,所以我仍然理解这样的东西会是什么样子。

    这种方法似乎有一个明显的缺点:

    目前 FOREST 设计的限制是 它不为建模交互提供任何支持 生物之间

    如果我理解正确的话,兔子不可能食用()植物。想知道是否有人对这种 EventHandler 模式有一些经验,以了解是否可以解决此问题。

    【讨论】: