面向对象的编程-Application 46

Previously on OOP:

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第三项大作业是：Hydraulic System Simulation，翻译成中文是水力学系统的模拟。除了包含main函数的类之外，其他所有类都在hydraulicpackage中。然后，主的类是HSystem，其他都是辅助的类。

一个水力系统由elements和pipes组成，pipes负责把elements连接在一起。而且，elements还有好几个品种。这说明了什么？说明各种elements可以有一个公共的父类，只是现在是要extends from parent class还是implements interface呢，不知道。

整个水力系统都编写在HSystem类中。这个类中有一个addElement()函数，接收的参数是Element类型的实例，然后把它加入到internal list中。这还说明了：

（1）肯定还有能创建Element类实例的函数。在本项大作业中，这些函数都归main函数管，和HSystem类没有关系。

（2）Element类是所有elements的父类，而且应该是abstract class

HSystem类的getElements()函数能把存放Elements类实例的internal list取出来。Internal list的类型被指定为array，所以选用的数据结构可以是数组，或者是ArrayList。

然后看后半句话：数组的长度可以随着当前存放元素个数的变化而变化，所以本黄鸭觉得internal list的数据结构应该是动态分配的，所以选用ArrayList。

可惜的是，当年布置这项大作业的时候还没有学到Java Generics，所以只能用数组凑合着用了。这样一来，internal list的长度要比getElements()的返回值的长度要长。先要知道internal list中一共有多少个元素，再创建这么长的数组，最后把internal list中的元素一个一个拷贝进去。

这里提到了Element的子类有三种，分别是Source, Tap, and Sink。于是，本黄鸭创建了这三个类，并且让他们都extends Element。

因为所有的element都有一个name attribute，和getName()方法，所以应该被定义在Element类中，这样一来凡是继承Element类的子类就自动拥有了这些members。

connect()函数能把某个element的输入和其他element的输出连在一起。这个需求看起来十分具体，感觉抽象的编程根本办不到，其实只要在Element类中声明一些attributes来存放input / output的实例就可以了。

Sink类是水力系统的终点，没有输出。假如想要把Sink的输出连到其他类的输入去，那么连接不成功，没有任何剧情，只会打印一行error message。这个需求要放在Sink类里面实现。

getOutput()函数的返回值是存放input / output的attributes。

downstream数组最多能存放两个output elements，这个需求在后文中会提到。重点是“new Element[X]”的方括号中的数字是2，而不是1，因为在创建数组的实例时，需要的不是最大的下标，而是最多能存放元素的个数。在创建之后，数组的下标必须要小于方括号中的X。

connect()函数接收的参数是output element的object reference，只要把它存放在downstream数组里面就行了。这个函数必须在Sink类中重载。

Split也是Element类的一个子类，它有两个output elements，所以：

（1）Element.downstream要是一个能存放两个元素的数组。

（2）connect()方法要接收两个参数，第一个是output element的object reference，第二个指明是Split的哪一个output。

（3）getOutput()方法要返回Element.downstream数组。

虽然attributes已经定义在了父类Elements中，但是constructor不能省略不写，至少要写“super(name)”，告诉编译器到父类中去查找name attribute。

欢迎使用本黄鸭编写的小程序~

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