[转载] 康威的人生游戏与轻量级模式

参考链接：康威的人生游戏(Python实现)

从功能和技术的角度来看，Conway的“生活游戏”都非常有趣。

这可以解释为什么它经常用于代码撤退。代码撤退是一种有趣的学习方法。

几乎每次与新对一起工作都会为您带来新见解，这真是令人惊讶。

在我参加的最后一次代码务虚会上，我的一对建议我们对单元格使用Flyweight模式：

flyweight是一个共享对象，可以同时在多个上下文中使用。在每个上下文中，flyweight都充当一个独立的对象-与未共享的对象实例是无法区分的。

当《设计模式》一书（包含上面的引文）问世时，我记得有很多啊哈。看到我以前使用过的所有这些模式，并最终为其命名，真是太酷了，这样我可以与同龄人更有效地讨论它们！

但是，当我阅读有关飞重的信息时，我并没有感到惊讶。书中的示例在文本编辑器中共享字符对象，当时似乎有些牵强。但是，此示例与“生命游戏”网格中的单元格并无不同，因此我很高兴地沿用了他们俩的想法，探索了该模式在这种情况下的适用性。

代码撤退结束后，我进一步考虑了该模式。（这通常是代码撤退真正开始起作用的地方。）

实际上，我们一直在使用潜在的重量级：布尔值。布尔值是只有两个实例的类，可以轻松共享这些实例。在Java中，它们不是： new Boolean(true) != new Boolean(true) 。但是， Boolean类确实为可用于共享的实例提供了两个常量TRUE和FALSE 。

那让我开始考虑将Enum用作飞行重量。大多数时候，我使用枚举对相关但互斥的常量进行分组，例如一周中的几天。但是，Java中的Enum可以定义方法：

public enum Cell {

ALIVE(true), DEAD(false);

private final boolean alive;

private Cell(boolean alive) {

this.alive = alive;

}

public boolean isAlive() {

return alive;

}

public Cell evolve(int numLiveNeighbors) {

boolean aliveInNextGeneration = alive

? 2 <= numLiveNeighbors && numLiveNeighbors <= 3

: numLiveNeighbors == 3;

return aliveInNextGeneration ? ALIVE : DEAD;

}

代码撤退的有趣部分之一是，在某些会话中，您将对工作方式有所限制。这样的约束迫使您更具创造力，并思考超出通常使用的技术范围。

在这种情况下有趣的一个约束是不使用任何条件，例如if或switch语句或三元运算符。该约束背后的想法是迫使您用多态替换条件语句，使您的程序更加面向对象。

我看到的保留当前Cell枚举而不使用条件的唯一方法是引入映射：

public enum Cell {

ALIVE(true), DEAD(false);

private final boolean alive;

private static final Map<Boolean, Map<Integer, Cell>>

NEXT = new HashMap<>();

static {

Map<Integer, Cell> dead = new HashMap<>();

dead.put(0, DEAD);

dead.put(1, DEAD);

dead.put(2, DEAD);

dead.put(3, ALIVE);

dead.put(4, DEAD);

dead.put(5, DEAD);

dead.put(6, DEAD);

dead.put(7, DEAD);

dead.put(8, DEAD);

dead.put(9, DEAD);

NEXT.put(false, dead);

Map<Integer, Cell> alive = new HashMap<>();

alive.put(0, DEAD);

alive.put(1, DEAD);

alive.put(2, ALIVE);

alive.put(3, ALIVE);

alive.put(4, DEAD);

alive.put(5, DEAD);

alive.put(6, DEAD);

alive.put(7, DEAD);

alive.put(8, DEAD);

alive.put(9, DEAD);

NEXT.put(true, alive);

}

private Cell(boolean alive) {

this.alive = alive;

}

public boolean isAlive() {

return alive;

}

public Cell evolve(int numLiveNeighbors) {

return NEXT.get(alive).get(numLiveNeighbors);

}

这种方法可行，但不是很优雅，并且随着可能性的增加而失效。显然，我们需要更好的选择。

摆脱条件的唯一方法是摆脱单元格的布尔状态。这意味着我们需要为两个实例使用不同的类，以便类型隐式体现状态。反过来，这意味着我们需要一个工厂来向客户端隐藏这些类：

public interface Cell {

boolean isAlive();

Cell evolve(int numLiveNeighbors);

}

public class CellFactory {

private static final Map<Boolean, Cell> CELLS

= new HashMap<>();

static {

CELLS.put(false, new DeadCell());

CELLS.put(true, new AliveCell());

}

public static Cell dead() {

return cell(false);

}

public static Cell alive() {

return cell(true);

}

static Cell cell(boolean alive) {

return CELLS.get(alive);

}

class DeadCell implements Cell {

@Override

public boolean isAlive() {

return false;

}

@Override

public Cell evolve(int numLiveNeighbors) {

return CellFactory.cell(numLiveNeighbors == 3);

}

class AliveCell implements Cell {

@Override

public boolean isAlive() {

return true;

}

@Override

public Cell evolve(int numLiveNeighbors) {

return CellFactory.cell(numLiveNeighbors == 2

|| numLiveNeighbors == 3);

}

的确，当您查看Flyweight模式时，您会看到建议的结构包含一个flyweight工厂，该工厂创建实现普通flyweight接口的具体flyweight类的实例。

感谢代码撤退和我的合作伙伴，我现在知道为什么。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2014/04/conways-game-of-life-and-the-flyweight-pattern.html

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