Java下象棋游戏的面向对象设计（棋子/棋盘交互问题）

Question

我正在尝试用Java编写自己的国际象棋游戏。 我已经开始编写类，我的高层次思路如下：

我有一个Piece类，其中包含以下字段：

private String name;
private String color;

最初我想为每个棋子设置x和y坐标，但这似乎更像是棋盘的属性。这就引出了...

我有一个Board类，其中包含以下字段：

Piece[][] myBoard = new Piece[8][8];

我不确定在哪里/如何跟踪棋子的位置。目前，我只有一个 Piece 对象的二维数组。然而，我认为这会带来一些挑战。例如，假设用户点击了一个棋子并想要移动它。我需要弄清楚移动是否有效，为此，我需要知道棋子所在的当前方格。

如果每个棋子都有 x 和 y 坐标，那么我就需要在两个地方更新游戏状态（在 Board 类的二维数组中和当前棋子的 x 和 y 坐标中）。这似乎不太好...

有什么建议吗？

感谢您的帮助， Mariogs

- anon_swe

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这段话的意思是：这个想法有点需要解释，但你可以考虑让棋盘由方格而非棋子组成。每个方格上可能会放置或不放置棋子。然后，根据所选棋子和用户试图移动到的方格，棋盘将负责确定移动是否有效。因此，在我看来，棋盘控制一切，棋子并不知道它们在哪里，只是具有指定移动尝试的有效偏移量函数。 - Dtor

这是一个比较宽泛的问题，因此很难回答。我认为名称和颜色绝对不应该是字符串。相反，应该使用枚举类型。enum Name { PAWN, ROOK, KNIGHT, BISHOP, KING, QUEEN }``enum Color { BLACK, WHITE }。 - Paul Boddington

我同意在“固定网格”场景中将位置保持在棋子之外 - 棋盘上有棋子，棋子本身只是一个值。包含棋子的网格单元格“被点击”，其偏移量在棋盘内是显而易见的。 - user2864740

在我看来，这个棋子应该有一个坐标，以便被棋盘解释。说实话，棋盘和棋子都不应该能够移动棋子。应该有一个单独的类来处理这个问题，比如 ChessGame 或者 ChessRules。如果你这样做了，那么你可以很容易地将相同的类用于棋子和棋盘，如果你想要实现跳棋，你只需要创建一个 CheckersGame。 - Jared

我猜我的困惑部分源于如何连接myBoard和实际的GUI。也许这似乎不相关，但是根据@Dtor建议的实现方式，是否会有一些setUp方法循环遍历2d数组，并为我2d数组中的每个方块对象创建可点击的GUI方块？ - anon_swe

Answer 1

我可以提供帮助，因为我已经用Java编写了一个完整的国际象棋引擎，你可以在这里找到。

有几件事需要考虑：

与其将棋盘作为8x8个棋子的数组，不如将其作为64个Tile的一维数组。 Tile类可以是抽象的，并且有两个子类，OccupiedTile和EmptyTile。每个Tile可以有一个整数coordinate，编号从0到63，而OccupiedTile还有一个上面的Piece。

Originally I was going to have an x and y coordinate for each piece but that seems like it's more a property of the board. Which brings me to...

让一个棋子“知道”它的位置是很方便的，因此在棋子中使用整数字段来跟踪这个位置，在我看来并不是一件坏事。

Piece 还应该有像 Knight、Bishop、Pawn、Rook、Queen 和 King 这样的子类。这样它们的 toString() 方法就可以返回一个固定的值作为 pieceName，而不是将其作为成员字段进行跟踪。

最后，为什么不创建一个名为 Alliance 的枚举来跟踪白色或黑色棋子呢？使用 String 来完成这项工作相当脆弱，因为调用者实际上可以传递任何值。请参见我的 Alliance 版本。

在我的程序中，我会这样创建一个棋子：

King king = new King(Alliance.BLACK, 4);

我认为这相当易读。

- Amir Afghani

Answer 2

你的 Piece[8][8] 方法似乎足以跟踪棋子的位置（除了我更倾向于将其作为自己的类，内部带有一个数组，您可能希望它具有更多的逻辑，而不仅仅是设置和移动棋子）。至于确定棋子可以移动到哪里，那似乎是实际棋子的功能：

public class BoardCoordinates {
   public final char vertical;
   public final int horizontal;
   public BoardCoordinates(char v, int h) { vertical = v; horizontal = h; }
}
public class Board {
    private Piece[8][8] state = new Piece[8][8]{};
    public Piece at(BoardCoordinates c) { 
        state[c.vertical - 'a'][c.horizontal];
    }
    public void set(Piece what, BoardCoordinates where) { 
        state[where.vertical - 'a'][where.horizontal] = what;
    }
    public void move(BoardCoordinates from, BoardCoordinates to) {
        set(at(from), to);
        set(null, from);           
    }
}

public class Piece {
    ....
    public List<BoardCoordinates> findMoves(BoardCoordinates from, Board theBoard) {
        ... 
    }
}

大多数情况下，您不需要第二个参数，但在处理特殊情况时（如王车易位或兵过河吃），有时需要考虑棋盘上其他棋子的位置信息（实际上，为了正确处理兵过河吃，您甚至需要更多信息，但这与手头的问题没有多少关系）。

我绝对赞成您保留每个棋子的坐标的看法，听起来确实是一种糟糕的想法。

- Dima

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他为什么需要8x8的棋子。那是一个可怕的想法，也不符合现实模型。国际象棋棋盘上没有64个棋子... - Amir Afghani

不是8x8个棋子，而是8x8的空间用于放置棋子。它甚至不仅仅是“模拟现实”，它就是现实 :) - Dima

你不同意什么？一个8x8的数组有64个元素空间？还是说象棋棋盘有64个格子？这些不是需要同意或反对的论点，它们只是生活中的事实... - Dima

Answer 3

你的描述中可能还缺少另一个对象：BoardTile。每个BoardTile都知道它的位置、推断出它的颜色和相邻的Tile，同时也知道它是否为空或者上面有任何棋子。此外，BoardTile和Board彼此认识（显然！）

鉴于棋子的行为强烈依赖于它在棋盘中的位置，它应该知道自己所在的Tile。因此，当你首次将所有棋子放入棋盘时，棋盘应该为每个棋子分配相应的Tile（请注意，这种知识对应于ChessGame的规则，而不是你可能想要使用棋盘和棋子进行象棋变体的规则）。同样地，当一个Piece从Board中取出时（大概是由ChessGame完成），Piece应该失去其Tile（通过湮灭Tile）。

有了这三个对象，你就有了几种选择。例如，一个Piece可以通过回答其Tile的位置来学习自己的位置。Board可以通过查询其Tile获知每个Piece的位置等。

- Leandro Caniglia