Bir polimorfik sınıf için nasıl GUI yaparsınız?

Diyelim ki bir test oluşturucum var, böylece öğretmenler bir test için bir grup soru oluşturabilirler.

Ancak, tüm sorular aynı değildir: Çoktan seçmeli, metin kutusu, eşleştirme vb. Var. Bu soru türlerinin her birinin farklı veri türlerini depolaması ve hem içerik oluşturucu hem de test katılımcı için farklı bir GUI'ye ihtiyacı vardır.

İki şeyden kaçınmak istiyorum:

1. Tip kontrolleri veya tip dökümü
2. Veri kodumdaki GUI ile ilgili her şey.

İlk denememde şu sınıflarla karşılaşıyorum:

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

Ancak, testi görüntülemek için gittiğinizde, kaçınılmaz olarak aşağıdaki gibi kod ile sona erer:

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

Bu çok yaygın bir sorun gibi geliyor. Yukarıda listelenen öğelerden kaçınırken polimorfik sorularım olmasını sağlayan bir tasarım deseni var mı? Yoksa ilk etapta polimorfizm yanlış bir fikir midir?

Bir ziyaretçi kalıbı kullanabilirsiniz:

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

interface Question {
    void visit(QuestionVisitor);
}

class MultipleChoice implements Question {

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

Başka bir seçenek ayrımcı bir birliktir. Bu büyük ölçüde dilinize bağlı olacaktır. Diliniz destekliyorsa bu çok daha iyidir, ancak birçok popüler dil desteklemez.

C # / WPF'de (ve diğer UI odaklı tasarım dillerinde hayal ediyorum) DataTemplates var . Veri şablonlarını tanımlayarak, bir tür "veri nesnesi" ile o nesneyi görüntülemek için özel olarak oluşturulmuş özel bir "UI şablonu" arasında bir ilişki oluşturursunuz.

Kullanıcı arayüzünün belirli bir nesne türünü yüklemesi için talimatlar sağladıktan sonra, nesne için tanımlanmış herhangi bir veri şablonu olup olmadığını görecektir.

Her yanıt bir dize olarak kodlanabilirse, bunu yapabilirsiniz:

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

Boş dize, henüz cevabı olmayan bir soru anlamına gelir. Bu, soruların, cevapların ve GUI'nin ayrılmasına izin verir, ancak polimorfizme izin verir.

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)
        );            
    }
}

Metin kutusu, eşleştirme ve benzeri benzer tasarımlara sahip olabilir, hepsi soru arayüzünü uygular. Yanıt dizesinin yapısı görünümde gerçekleşir. Yanıt dizesi testin durumunu temsil eder. Öğrenci ilerledikçe saklanmalıdır. Bunları sorulara uygulamak, testin ve testin durumunun hem derecelendirilmiş hem de derecelendirilmemiş bir şekilde görüntülenmesini sağlar.

Çıktıyı ayırarak display()ve displayGraded()görünümün değiştirilmesine gerek yoktur ve parametrelerde dallanma yapılmasına gerek yoktur. Ancak, her görünüm, görüntüleme sırasında mümkün olduğunca çok görüntüleme mantığını yeniden kullanmakta serbesttir. Bunu yapmak için tasarlanan ne olursa olsun, bu koda sızması gerekmez.

Ancak, bir sorunun nasıl görüntüleneceği konusunda daha dinamik bir kontrole sahip olmak istiyorsanız bunu yapabilirsiniz:

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

ve bu

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)
        );            
    }
}

Bunun dezavantajı, görüntülemeyi score()veya answerKeyihtiyaç duymadıklarında onlara bağımlı olmayı amaçlamayan görünümler gerektirmesidir . Ancak bu, kullanmak istediğiniz her bir görünüm türü için test sorularını yeniden oluşturmanız gerekmediği anlamına gelir.

Bence, böyle bir jenerik özelliğe ihtiyacınız varsa, koddaki şeyler arasındaki bağlantıyı azaltacağım. Soru türünü olabildiğince daha genel olarak tanımlamaya çalışacağım ve bundan sonra oluşturucu nesneleri için farklı sınıflar oluşturacağım. Lütfen aşağıdaki örneklere bakın:

///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
}

Daha sonra, oluşturma bölümü için, soru nesnesindeki veriler üzerinde basit bir denetim uygulayarak Tür denetimini kaldırdım. Aşağıdaki kod iki şeyi gerçekleştirmeye çalışır: (i) Soru sınıfı alt tipini kaldırarak tür denetiminden kaçının ve "L" ilkesinin (SOLID'de Liskov ikamesi) ihlalinden kaçının; ve (ii) aşağıdaki çekirdek oluşturma kodunu asla değiştirerek, diziye daha fazla QuestionView uygulaması ve örneği ekleyerek kodu genişletilebilir hale getirin (bu aslında SOLID'de "O" prensibidir - uzantı için açık ve değişiklik için kapalı).

///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));
    }
  }
}

Bir fabrika bunu yapabilmelidir. Harita, yalnızca Soruyu (görünüm hakkında hiçbir şey bilmeyen) QuestionView ile eşleştirmek için gereken anahtar ifadesinin yerini alır.

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)
}

Bu görünümde, görüntüleyebileceği belirli bir Soru türü kullanılır ve modelin görünümle bağlantısı kesilir.

Fabrika, yansıma yoluyla veya uygulama başlangıcında manuel olarak doldurulabilir.

Yansıma hakkında ne düşündüğünüze bağlı olarak, bunun "tür denetimlerinden kaçınma" olarak sayıldığından emin değilim .

// 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()]());
}