3

Нужно написать приложение, которые моделирует некоторые физические процессы. Будет написан некоторый класс Simulation, содержащий основные методы управления процессом моделирования (например метод Step()). Все операции в конечном итоге будут производиться над множеством (HashSet<Atom>) объектов типа Atom. Над этим множеством после моделирования надо производить различные действия, к классу Simulation не относящиеся (да и перед моделированием это множество надо соорудить отдельно или откуда-то загрузить). В процессе моделирования (то есть пока будет выполняться метод Step()) множество атомов желательно как-то защитить от воздействия извне, т. е. запретить добавление / удаление атомов, изменение их свойств.

Можно сделать HashSet<Atom> полем класса Simulation, определив так же методы Add(Atom atom), Remove(Atom atom) и т. п. А для защиты изменения в процессе моделирования использовать if (locked) return.

public class Simulation
{
    private readonly HashSet<Atom> _atoms = new HashSet<Atom>();

    . . .

    private bool locked;     

    public bool Add(Atom atom)
    {
        if (locked) return false;
        if (atom == null) throw new ArgumentNullException(nameof(atom));
        return _atoms.Add(atom);
    }

    public bool Remove(Atom atom)
    {
        if (locked) return false;
        return _atoms.Remove(atom);
    }

    public void Step(float dt)
    {
        locked = true;

        . . .

        locked = false;
    }

    . . .

}

Но такой подход не позволяет защитить атомы от изменения во время моделирования если ссылки на них есть где-то вне множества _atoms.

Подскажите, пожалуйста, как корректно разрешить данную проблему.


EDIT

Атом представляет собой следующий класс:

[Serializable]
public class Atom
{
    private static int _numberOfInstances;

    [NonSerialized] private readonly int _hashCode;

    public Atom()
    {
        _hashCode = Interlocked.Increment(ref _numberOfInstances);
    }

    [field: NonSerialized] internal Vector3 Acceleration { get; set; }
    [field: NonSerialized] internal Vector3 Displacement { get; set; }

    public Vector3 Position { get; set; }
    public Vector3 Velocity { get; set; }

    public override int GetHashCode()
    {
        return _hashCode;
    }
}

И защищать тут нужно свойства Position и Velocity.

3
  • 1
    Точно так же, как Вы уже показали. Добавить поле locked в Atom и проверять его во всех сетерах свойств.
    – user176262
    13 июл 2018 в 21:02
  • @Igor, определив его как internal? Или можно как-то более изящно сделать его изменяемым только для класса Simulation? 13 июл 2018 в 21:08
  • Это уже зависит от того, как классы организованы в библиотеки(-у). Да, internal - приемлемое решение.
    – user176262
    13 июл 2018 в 21:11

2 ответа 2

5

Если атомы - простые структуры и не содержат внутри себя ничего изменяемого, то можно сделать интерфейс только для чтения

public interface IReadonlyAtom
{
    int Id {get;}
    string Name{get;}
}

Написать реализацию атома

public class Atom : IReadonlyAtom
{
    public int Id {get;private set;}
    public string Name {get;set;}

    public Atom(int id, string name = null)
    {
        Id = id;
        Name = name;
    }

    // не забудьте перегрузки equals и gethashcode 
    // если будете делать hashset с атомами
}

И сделать симуляцию полным владельцем коллекции атомов. То есть внешний код никак не сможет менять атомы или влиять как то ещё на них напрямую.

public class Simulation
{
    private readonly HashSet<Atom> _atoms = new HashSet<UserQuery.Atom>();

    public void AddAtom(int id, string name = null)
    {
        _atoms.Add(new Atom(id, name));
    }

    // Наружу отдаем коллекцию только для чтения с атомами только для чтения
    public IReadOnlyCollection<IReadonlyAtom> Atoms =>
            _atoms.Cast<IReadonlyAtom>().ToList().AsReadOnly();
}

Этот вариант может пригодиться в том случае, если атомов будет настолько много, что клонирование их займет много времени \ памяти.

2
  • Могли бы Вы что-нибудь посоветовать для предложенного определения атома и их количества около 10-20 тысяч? 13 июл 2018 в 21:39
  • 2
    @asyncawait 10-20 тысяч в плане памяти - ерунда, если вы не собираетесь их копировать 20 раз в секунду.
    – tym32167
    13 июл 2018 в 21:51
4

Вариант 1.

Точно так же, как Вы уже показали. Добавить поле locked в Atom и проверять его во всех сетерах свойств.

Вариант 2.

Склонировать набор атомов в новые объекты, на которые ни у кого нет ссылок, и работать с ними.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.