当几个类需要访问相同的数据时，应在哪里声明数据？

我有一个使用C ++编写的基本2D塔防游戏。

每个地图都是从GameState继承的单独的类。地图将逻辑和绘图代码委托给游戏中的每个对象，并设置数据（例如地图路径）。在伪代码中，逻辑部分可能看起来像这样：

update():
  for each creep in creeps:
    creep.update()
  for each tower in towers:
    tower.update()
  for each missile in missiles:
    missile.update()

对象（爬行，塔和导弹）存储在指针矢量中。这些塔必须能够进入蠕变矢量和导弹矢量，以制造新的导弹并确定目标。

问题是：我在哪里声明向量？它们是否应该是Map类的成员，并作为参数传递给tower.update（）函数？还是在全球宣布？还是我完全想不到的其他解决方案？

当几个类需要访问相同的数据时，应在哪里声明数据？

当您在整个程序中需要一个类的单个实例时，我们将该类称为服务。有几种在程序中实现服务的标准方法：

• 全局变量。这些是最容易实现的，但最糟糕的设计。如果使用过多的全局变量，您会很快发现自己编写的模块之间相互依赖过多（强耦合），这使得逻辑流程很难遵循。全局变量不是多线程友好的。全局变量使跟踪对象的生存期更加困难，并使名称空间混乱。但是，它们是性能最高的选项，因此有时可以并且应该使用它们，但要谨慎使用。

• 单身人士。关于10 - 15年前，单身人的大设计模式了解。但是，如今他们被鄙视了。它们更易于使用多线程，但是您必须一次将它们的使用限制为一个线程，而这并非总是想要的。跟踪生命周期与使用全局变量一样困难。
  典型的单例类将如下所示：

  class MyClass
  {
  private:
      static MyClass* _instance;
      MyClass() {} //private constructor
  
  public:
      static MyClass* getInstance();
      void method();
  };
  
  ...
  
  MyClass* MyClass::_instance = NULL;
  MyClass* MyClass::getInstance()
  {
      if(_instance == NULL)
          _instance = new MyClass(); //Not thread-safe version
      return _instance;
  
      //Note that _instance is *never* deleted - 
      //it exists for the entire lifetime of the program!
  }
  

• 依赖注入（DI）。这仅意味着将服务作为构造函数参数传入。为了将其传递到类中，必须已经存在一个服务，因此，两个服务无法相互依赖。在98％的情况下，这就是您想要的 （对于其他2％的情况，您始终可以创建一个setWhatever()方法并稍后传递服务）。因此，DI与其他选项没有相同的耦合问题。它可以与多线程一起使用，因为每个线程可以简单地拥有每个服务的实例（并仅共享其绝对需要的实例）。如果您对此有所关注，它还可以使代码可进行单元测试。

  依赖项注入的问题在于它占用了更多的内存。现在，类的每个实例都需要引用它将使用的每个服务。而且，当您有太多服务时，使用它会很烦人。有一些框架可以缓解其他语言中的此问题，但是由于C ++缺乏反思，因此C ++中的DI框架往往比手动完成更多的工作。

  //Example of dependency injection
  class Tower
  {
  private:
      MissileCreationService* _missileCreator;
      CreepLocatorService* _creepLocator;
  public:
      Tower(MissileCreationService*, CreepLocatorService*);
  }
  
  //In order to create a tower, the creating-class must also have instances of
  // MissileCreationService and CreepLocatorService; thus, if we want to 
  // add a new service to the Tower constructor, we must add it to the
  // constructor of every class which creates a Tower as well!
  //This is not a problem in languages like C# and Java, where you can use
  // a framework to create an instance and inject automatically.
  

  请参阅此页面（来自C＃DI框架Ninject的文档）以获取另一个示例。

  依赖注入是解决此问题的常用方法，也是您在StackOverflow.com上最喜欢此类问题的答案。DI是控制反转（IoC）的一种。

• 服务定位器。基本上，只有一个类包含每个服务的实例。您可以使用Reflection进行操作，也可以在每次要创建新服务时向其添加新实例。您仍然遇到与以前相同的问题- 类如何访问此定位器？-可以通过上述任何一种方式解决，但是现在您只需要针对您的ServiceLocator班级即可解决此问题，而无需进行数十种服务。如果您关心这种方法，此方法也是可单元测试的。

  服务定位器是控制反转（IoC）的另一种形式。通常，执行自动依赖项注入的框架还将具有服务定位器。

  XNA （微软的C＃游戏编程框架）包括一个服务定位器。要了解更多信息，请参见此答案。

顺便说一句，恕我直言，塔不应该知道这些小兵。除非您打算简单地循环遍历每座塔的蠕变列表，否则您可能要实现一些非平凡的空间划分；而且这种逻辑不属于Towers类。

我个人将在这里使用多态。为什么要有一个missile向量，一个tower向量和一个向量creep..当它们都调用相同的函数时；update？为什么没有指针的一些基础类的载体Entity或GameObject？

我发现设计的一种好方法是认为“就所有权而言这有意义吗？” 显然，塔拥有一种更新自身的方法，但是地图是否拥有其上的所有对象？如果您走向全球，您是说没有任何东西拥有塔楼和小兵吗？全局通常是一个糟糕的解决方案-它会促进不良的设计模式，但使用起来却容易得多。考虑权衡“我要完成这个吗？” 和“我想要可以重用的东西”吗？

解决此问题的一种方法是某种形式的消息传递系统。该tower可以发送消息到map（由它来访问，也许一提到它的主人？），它击中creep，而map然后告诉creep它被击中了。这非常干净，可以隔离数据。

另一种方法是仅在地图本身上搜索所需内容。但是，此处的更新顺序可能存在问题。

在这种情况下，严格的面向对象编程（OOP）会崩溃。

根据OOP的原理，应使用类将数据与相关行为分组。但是您的行为（定位）需要的数据彼此不相关（塔和塔）。在这种情况下，许多程序员将尝试将行为与所需的部分数据相关联（例如，塔式处理目标，但不了解蠕变），但还有另一种选择：不将行为与数据分组。

不用将定向行为作为塔类的方法，而应使它成为一个自由函数，该函数接受塔和蠕变作为参数。这可能需要将塔和蠕变类中剩下的更多成员公开，这没关系。数据隐藏是有用的，但是它只是一种手段，而不是目的本身，您不应该成为它的奴隶。此外，私有成员不是控制数据访问的唯一方法-如果没有将数据传递到函数中并且它不是全局的，则该函数实际上将其隐藏。如果使用此技术可以避免全局数据，则可能实际上是在改进封装。

这种方法的一个极端示例是实体系统架构。