我如何正确组织我的继承类以利用多态性？

Question

我正在尝试重新设计我的商品 class。我无法想象事情应该如何运作。

当前实施：

class Item : public QGraphicsItem
{
public:
    typedef enum  { PolygonType = QGraphicsItem::UserType + 1 } ShapeType;
    Item() {...} 
    Item(const Item &copyItem) // copy constructor
    {   m_shapeType = copyItem.getItemShape();
        m_color = copyItem.getItemColor();
        setPos(copyItem.pos()); ...}
    QRectF boundingRect() const;
    QPainterPath shape() const;
    void setItemShape(ShapeType s) { m_shapeType = s; }
    ShapeType getItemShape() const { return m_shapeType; }
    int type() const { return m_shapeType; }   // this will replace the above to allow QGraphicsItem casts
    void setItemColor(QColor c)    { m_color = c; }
    QColor getItemColor() const    { return m_color; }
    ....
protected:
    void paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem *option,
               QWidget *widget);
    QColor m_color;
    ShapeType m_shapeType;
    ....
};

QPainterPath Item::shape() const
{
    QPainterPath path;
    switch (m_shapeType)
    {
    case Item::PolygonType:
        ...
        break;
    ....
    }
}
QRectF Item::boundingRect() const
{
    return QRectF(...);
}
void Item::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem */*option*/, QWidget */*widget*/)
{
    switch (m_shapeType)
    {
    case Item::PolygonType:
            painter->drawPolygon(shape().toFillPolygon());
            break;
    ....
    }
}

根据选择，我创建了一个项目并添加到 canvas...然后在完成所有更改后，我将其添加到 QGraphicsScene。

需要完成的任务：

场景的处理包含

类型的迭代

Item* item1 = new Item(*renderArea->item);
// make some changes on the item copy, then add it to a scene
collectionView->scene()->addItem(item1);

// in another function...
for(int i = 0; i < collectionView->scene()->items().size(); ++i)
{        
    Item* item = new Item(*(dynamic_cast<Item*>(
                           collectionView->scene()->items().at(i))));
   ...
}

我想要达到的目标

这是一个最小的方法，但我必须将功能扩展到扩展其他 classes 的项目，例如 QGraphicsPixmapItem（不必向不需要它的每个项目添加像素图) 或 QGraphicsSvgItem（同样，无需为不需要它的项目添加太多开销）。

所以我正在尝试：

class PolyItem : public Item
{
public:
    PolyItem(): Item()
    {
        m_shapeType = Item::PolygonType;
    }
    PolyItem(PolyItem& copy): Item::Item(copy)
    {
    }
    virtual void paint(QPainter* painter,
                       const QStyleOptionGraphicsItem* option,
                       QWidget* widget = NULL)
    {
        painter->drawPolygon(shape().toFillPolygon());
    }
};

或

class PixMapItem : public Item, public QGraphicsPixmapItem
{
public:
    PixMapItem(): Item()
    {
        m_shapeType = Item::PixmapType;
        setShapeMode(QGraphicsPixmapItem::BoundingRectShape);
    }
    PixMapItem(PixMapItem& copy): Item::Item(copy)
    {
        setPixmap(copy.pixmap());
        setShapeMode(QGraphicsPixmapItem::BoundingRectShape);
    }
    virtual void paint(QPainter* painter,
                       const QStyleOptionGraphicsItem* option,
                       QWidget* widget = NULL)
    {
        painter->drawPixmap(boundingRect(), pixmap());
    }
};

问题：

如何让它工作？当我选择一个形状时如何创建 PolygonItem 的实例（并且仍然能够使用通用 Item 来修改其他属性，比如颜色？）

-----> 我正在考虑制作一个不同的构造函数来创建正确的形状，在 class Item - 但这似乎意味着 Item 需要 class 多边形需要 class 项目...循环依赖？

更复杂的是，我如何执行上述任务，修改通用项目，遍历项目，而不考虑形状？

我无法想象的：

collectionView->scene()->addItem(item1);

如果我的项目是多边形类型，Item::paint() 函数 - 以及所有其他相关函数 - 会被调用，还是 PolyItem::paint() ?
我是否必须插入 switch-case 代码来确定和转换每一个实例，每一个类型？

Answer 1

根据运行时决策创建不同的对象是 Abstract factory pattern 的典型用例。在您的情况下，您可以：

class ItemFactory
{
public:
    virtual Item* create() = 0;    
};

然后：

class PixMapItemFactory : public ItemFactory
{
public:
    PixMapItemFactory(/* possibly some configuration parameters */);
    Item* create();  // will return a PixMapItem instance
};

然后您可以对 ItemFactory* 类型进行操作，不知道也不关心您正在创建的特定类型是什么。它将 return Item* 个实例，因此无论它们的具体实例类型如何，您都可以更改它们的共同属性。

Answer 2

可能值得将您的 Item class 缩减为 BaseItem，其中包含您自己添加到 Item 的所有内容，以及您希望任何 Item 具有的所有功能（如果没有 QGraphics 就无法实现，则作为纯虚拟* ):

class BaseItem {
public:
    void setItemColor(QColor c)    { m_color = c; }
    QColor getItemColor() const    { return m_color; }
    ....
protected:
    QColor m_color;
    ShapeType m_shapeType;
};

然后

class Item : public BaseItem, public QGraphicsItem
class PixMapItem : public BaseItem, public QGraphicsPixmapItem

等等——避免循环依赖。任何Item都可以称为BaseItem，并提供BaseItem定义的通用接口。每个 child 都为适当的 QGraphics* 提供该接口的专业化。

您最初设计的问题是该项目继承自 QGraphicsItem，但它不应该，因为您计划进一步将其专门用于 QGraphicsPixmapItem，它本身已经包含 QGraphicsItem。

编辑

现在，当您遍历所有项目时，您将所有项目视为 BaseItem - 这意味着 BaseItem 必须提供所有项目都遵循的接口。鉴于您在问题中提供的示例，一种方法是：

class BaseItem {
  virtual void AddToScene(QGraphicsScene* scene) = 0;
  // Caller takes ownership.
  virtual BaseItem* CreateCopy() = 0;
};

所需任务：

场景的处理包含

类型的迭代

BaseItem* item1 = renderArea->item->CreateCopy();
// make some changes on the item copy, then add it to a scene
item1->AddToScene(collectionView->scene());

每个派生的 class 实现由 BaseItem 定义的 接口，而您在通用操作中将所有项目视为 BaseItem。这也使代码易于扩展 - 添加新的项目类型只需要实现派生 class，但现有代码保持原样 - 因此需要仔细设计 BaseItem 以提供所有项目通用操作的接口。

class Item : public BaseItem, public QGraphicsItem {
      void AddToScene(QGraphicsScene* scene) override { scene->addItem(this); }
      // Caller takes ownership.
      BaseItem* CreateCopy() override { return new Item; }
};

我如何正确组织我的继承类以利用多态性？

How do I properly organize my inheritance classes to take advantage of polymorphism?

c++

polymorphism

inheritance

qt

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