การสร้าง Undo Engine โดยใช้รูปแบบการออกแบบ

การสร้างเครื่องมือการจำลองโครงสร้างที่มีความคล่องตัวสำหรับวิศวกรรมโยธาต้องมีการจัดการกับการกระทำที่ซับซ้อนมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาถึงการติดตามการเปลี่ยนแปลง หนึ่งในปัญหาทั่วไปที่นักพัฒนาพบคือวิธีการจัดการกับ undo engine อย่างมีประสิทธิภาพ ในโพสต์นี้เราจะสำรวจความท้าทายนี้และเสนอวิธีการที่ครอบคลุมโดยใช้รูปแบบการออกแบบ โดยมุ่งเน้นเป็นพิเศษที่ Command Pattern

ปัญหาของกลไก Undo แบบดั้งเดิม

เมื่อจัดการวัตถุในโมเดลโครงสร้าง เช่น โหนดและองค์ประกอบเส้น แนวทางปกติอาจคือการบันทึกสถานะทั้งหมดของโมเดลหลังจากการแก้ไขแต่ละครั้ง วิธีการนี้ แม้ว่าจะใช้งานได้จริง แต่ก็อาจไม่ค่อยมีประสิทธิภาพและยุ่งยาก เพราะ:

• การใช้หน่วยความจำสูง: การทำสำเนาลึกของทั้งโมเดลสามารถใช้หน่วยความจำได้มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเปลี่ยนแปลงบ่อย
• การจัดการที่ซับซ้อน: การเก็บสำเนาจำนวนมากอาจทำให้กระบวนการ undo/redo ซับซ้อน สร้างความล่าช้าและไม่ประสิทธิภาพในประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน

พิจารณาวิธีการใหม่

แทนที่จะบันทึกการทำสำเนาลึกของโมเดลของคุณหลังจากการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้ง คุณสามารถ implement action-based undo engine แนวคิดคือการรักษารายการของการกระทำ (คำสั่ง) ที่ทำในโมเดลของคุณ พร้อมกับการกระทำย้อนกลับที่สอดคล้องกัน วิธีการนี้ช่วยให้คุณสามารถย้อนกลับหรือทำซ้ำการกระทำได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องทำซ้ำสถานะทั้งหมด

แนะนำ Command Pattern

การใช้ Command Pattern เป็นกลยุทธ์ที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางสำหรับการ implement undo engine หลักการพื้นฐานของรูปแบบการออกแบบนี้มีดังนี้:

• การกระทำของผู้ใช้ แต่ละรายการที่ต้องการฟังก์ชันการทำงานย้อนกลับจะถูกห่อหุ้มในอินสแตนซ์คำสั่งของมันเอง
• คำสั่งแต่ละคำสั่งมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับ การดำเนินการ และ การย้อนกลับ การกระทำ

องค์ประกอบของ Command Pattern

• Command Interface: อินเทอร์เฟซที่กำหนดวิธีในการดำเนินการและย้อนกลับการกระทำ
• Concrete Command Classes: คลาสที่แยกต่างหากสำหรับแต่ละคำสั่งที่ implement อินเทอร์เฟซคำสั่ง โดยคำสั่งแต่ละคำสั่งจะมี:
  • วิธีการ execute เพื่อดำเนินการกระทำ
  • วิธีการ undo เพื่อย้อนกลับการกระทำ
• Invoker: รับผิดชอบในการติดตามคำสั่งที่ดำเนินการและประวัติของมัน เมื่อทำการย้อนกลับหรือทำซ้ำการกระทำ Invoker จะเรียกใช้วิธีการที่เหมาะสมกับวัตถุคำสั่ง
• Receiver: วัตถุจริงที่มีข้อมูลและตรรกะในการดำเนินการกระทำ Receiver จะปรับเปลี่ยนสถานะของมันตามคำสั่งที่ได้รับจาก Invoker

Implementing Complex Commands

สำหรับคำสั่งที่ซับซ้อน—เช่น การแทรกวัตถุโหนดใหม่และการสร้างการอ้างอิง—คุณสามารถทำให้แน่ใจว่าคำสั่งแต่ละคำสั่งจะห่อหุ้มข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อดําเนินการและย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนตัวอย่างในการสร้างคำสั่งที่ซับซ้อน

1. กำหนดคำสั่ง: สร้างคลาสใหม่ที่ implement อินเทอร์เฟซคำสั่งและมีข้อมูลเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการ (เช่น รายละเอียดเกี่ยวกับโหนดที่ถูกเพิ่ม)
2. Implement Execute Method: วิธีการนี้ควรเพิ่มโหนดใหม่เข้าสู่โมเดลของคุณและตั้งค่าการอ้างอิงใดๆ ที่จำเป็น
3. Implement Undo Method: วิธีการนี้ควรลบโหนดที่ถูกเพิ่มและทำความสะอาดการอ้างอิงใดๆ

การจัดการการอ้างอิง

ในการจัดการการอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับโหนด:

• เมื่อเพิ่มโหนด คำสั่งควร:
  • เก็บการอ้างอิงไปยังทั้งโหนดใหม่และองค์ประกอบเส้นที่อ้างอิงถึงมัน
• วิธีการย้อนกลับสำหรับคำสั่งนี้ต้องทำให้แน่ใจว่าโหนดและการอ้างอิงจะถูกย้อนกลับอย่างเหมาะสม

ข้อดีของวิธีการนี้

• ประสิทธิภาพ: เฉพาะรายละเอียดของการกระทำเท่านั้นที่ถูกบันทึก ช่วยทำให้การใช้หน่วยความจำมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• ความเรียบง่าย: คุณจะได้โครงสร้างที่ชัดเจนมากขึ้นในการจัดการกับการกระทำที่สามารถย้อนกลับได้ ช่วยเพิ่มความสามารถในการบำรุงรักษาโค้ด
• ความยืดหยุ่น: การเพิ่มคำสั่งใหม่เพื่อจัดการกับฟีเจอร์เสริมสามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยการสร้างคลาสคำสั่งใหม่

ข้อคิดเห็นสุดท้าย

การ implement undo engine โดยใช้ Command Pattern ไม่เพียงแต่ช่วยให้การออกแบบง่ายขึ้น แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการบำรุงรักษาเครื่องมือการจำลองของคุณอีกด้วย โดยการติดตามการกระทำและการย้อนกลับแทนที่จะเป็นสถานะทั้งหมดของโมเดล คุณจะมีแอปพลิเคชันที่ตอบสนองเร็วขึ้นและใช้หน่วยความจำอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นครั้งหน้าที่คุณเข้าหาการออกแบบฟังก์ชันย้อนกลับ ให้พิจารณาการใช้ Command Pattern เพื่อให้ได้วิธีการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น