OPAMC架构先容
1 OPAMC的概念OPAMC架构泉源于ECS架构的思想，用于实现面向对象绘图，接纳Racket语言（Lisp语言的一个方言）实现。
ECS架构（全称Entity-Component-System，即实体-组件-系统）是一种软件架构模式，主要用于游戏开发。ECS遵循组合优于继承的原则，游戏内的每一个基本单元都是一个实体，每个实体又由一个或多个组件构成，每个组件仅仅包含代表其特性的数据（即在组件中没有任何方法），系统是处置惩罚拥有一个或多个相同组件的实体聚集的工具，它只拥有行为（即在系统中没有任何数据）。实体与组件是一个一对多的关系，实体拥有怎样的本事，完全是取决于其拥有哪些组件。通过动态添加或删除组件，可以在（游戏）运行时改变实体的行为。换句话说，每个实体不是由“范例“界说的，而是由与其关联的组件界说的。组件怎样与实体相关连，取决于所使用的ECS框架怎样设计。
ECS的规则——“组件没有函数，系统没有状态”。
ECS架构规避了面向对象编程（OOP）中继承造成的不敷——为对象强行创建父子关系，这种非常耦合产生的各种不灵活：耦合性的改动、不充分的继承、不灵活的重用、难以决定的归类。
OPAMC架构同样接纳组合的方式构造数据，但规避了ECS架构中实体数量及组件数量为预先设定的问题，使它们可以根据用户需求举行动态增减。
OPAMC架构使用对象（绘图对象，O）、属性（对象属性，P）、行为（对象行为，A）、管理器（M）、调和器（C）五个概念，将绘图对象的属性接纳组合方式举行数据构造，即一切皆属性，实现面向数据编程。而在处置惩罚具体的行为、管理、调和时，接纳面向对象（OOP）举行封装。
2 OPAMC的构成
[*] O：object，对象。指绘图操尴尬刁难象，包含实体及虚体。对象包罗：图元、实体、组、模子。对组的内部成员（实体、组的引用）作为对象的属性；实体的内部成员（图元）作为对象属性；图元的多少描述布局作为对象属性。
[*] P：property，属性。指描述对象的特性的数据布局值。属性仅提供数据（数据布局值），不包含任何行为，没有函数。可以将各种属性布局分类放在差别模块内。
[*] A：action，行为。对象的行为逻辑，负责对一组（或一个）特定对象属性举行处置惩罚，实现对象属性的控制及实现对象行为操作。行为模块之间独立存在，不互相调用。
[*] M：manager，管理器，实现对象、属性、行为的创建、添加、修改、查询及删除（CRUD），分别对应通过对象管理器、属性管理器、行为管理器实现。管理器模块与对象、属性、行为模块分开设置，实现代码完全解偶。
[*] C：coordinator，调和器。为制止模块的交叉引用并使程序逻辑更清晰，通过调和器实现对象管理器、属性管理器、行为管理器之间的调和关系；实现对象、属性、行为的综合管理，它也是对外的接口（更上层程序通过调用调和器程序间接管理数据及行为，而不是直接调用各数据及管理器程序）。各管理器仅完成自己范围内的简单操作，全部交叉操作均在调和器内举行。
3 OPAMC模块划分
[*] 对象管理器模块：包含对象管理器。以对象管理器为基类，可根据需要扩展出图元对象管理器、实体对象管理器、组对象管理器三个模块。
[*] 属性数据布局模块：可按属性数据布局分类设置差别模块。
[*] 属性管理器模块。
[*] 属性值管理器模块。
[*] 行为模块：行为类模块，并以行为类为基类，根据差别行为需求派生各自行为类。
[*] 行为管理器模块。
[*] 调和器模块。
4 OPAMC文件树布局
OPAMC架构团体作为一个单独文件夹。其下分为如下文件及文件夹构成文件树：
-opamc（OPAMC架构文件夹）
|-property（属性文件夹）
|+全部经分类的属性模块
|-action（行为文件夹）
|+全部行为的模块
|-manager（管理器文件夹）
|-object-manager.rkt（对象管理器模块）
|-property-manager.rkt（属性管理器模块）
|-property-value-manager.rkt（属性值管理器模块）
|-action-manager.rkt（行为管理器模块）
|-coordinator.rkt（调和器模块）
由此可以看出，OPAMC架构由：一个架构，三个文件夹（属性文件夹、行为文件夹、管理器文件夹），四个管理器（对象管理器、属性管理器、属性值管理器、行为管理器），一个调和器等构成。
5 OPAMC架构整合
5.1 OPAMC架构数据
[*] 对象（objects）：（hash (对象id/o . (set 属性id/p)...)
[*] 属性（properties）：(hash (范例type . (hash 属性id/p . (set 对象id/o))...)...)
[*] 属性值（property-values）：(hash (范例type . (hash (属性id/p . 属性值)...)...)
[*] 行为（actions）：(hash (范例type . 行为id/a)...)
5.2 OPAMC操作
[*] 对象管理器（object-manager）：创建对象、销毁对象；取得对象散列表；取得属性聚集；添加属性、移除属性。
[*] 属性管理器（property-manager）：添加属性、删除属性；取得对象聚集；添加对象、移除对象。
[*] 属性值管理器（property-value-manager）：注册属性范例；取得属性值散列表；添加属性值、销毁属性值、取得属性值、设置属性值。
[*] 行为管理器（action-manager）：注册行为；取得行为散列表；取得行为；取得对象聚集；添加对象、移除对象；判定行为范例是否存在。
[*] 调和器（coordinator）：调和manager/o、manager/p、manager/pv、manager/a四个管理器。创建对象、销毁对象、取得对象散列表；注册属性、添加属性、移除属性、取得属性、取得属性值、更新属性；注册行为、添加行为、取得行为散列表、取得行为。
管理器的操作严酷控制在简单、直接范围的操作，凡是交叉判定、交叉操作均在调和器内实现。
数据的索引：将对象、属性值、行为均分配全局唯一id值，通过id值举行索引。由于Racket语言中布局（struct）和类（class）均为一级值，因此对于用范例（type）举行索引分类的，直接用布局范例值及类范例值作为范例（type）索引值，这样既直观又简单。
6 OPAMC实现代码
6.1 属性代码示例
全部属性均用布局范例表现，同类属性布局放在一个模块内。
[*] 属性模块示例一：
;transform-property.rkt;变换属性。#lang racket(provide (struct-out transform))(struct transform (position rotation scale))
[*] 属性模块示例二：
;geometry-property.rkt;多少属性。#lang racket(provide (struct-out point) (struct-out line) (struct-out arc));点：(struct point (x0 y0));线段：(struct line (p0 p1));圆弧：(struct arc (pc p0 p1))
6.2 行为代码示例
行为接纳类来描述，以便于对差别行为的封装。行为类仅包含操尴尬刁难象聚集，而且该聚集来自于action%基类，以确保行为操尴尬刁难象均针对全部对象（如果要对对象举行分类则需要另行处置惩罚）。一般每一个行为类独占一个模块。
[*] 行为基类模块示例：
;action.rkt;行为基类。;行为（action）负责对一组具有特定属性（property）
;的对象（object）表举行处置惩罚。;这里的“特定”是指对象应该包含全部该行为需要的属性。#lang racket(provide action%);界说行为类：;本类为基类，每个行为类都可以从这个基类继承，;从而使得行为管理器（action-manager）可以保留指向行为的引用列表。(define action% (class object% (super-new) (field ;对象聚集： ) ;添加对象： (define/public (add-object id/o) (set-add! objects id/o)) ;移除对象： (define/public (remove-object id/o) (set-remove! objects id/o)) ;取得对象聚集： (define/public (get-objects) objects) ))
[*] 行为派生类模块示例：
;draw-action.rkt;绘制行为。#lang racket(require "action.rkt" "../coordinator.rkt" "../property/transform-property.rkt" "../property/display-property.rkt")(provide draw-action%);界说绘制行为类：(define draw-action% (class action% (super-new) (inherit-field objects) (field ) (define/public (draw dc) (set-for-each objects (lambda (id/o) (let ( (send coordinator get-property-value transform (send coordinator get-property id/o transform))]) (when p/transform (let ( ) (send dc set-origin (send pos get-x) (send pos get-y)) (send dc set-scale sc sc) (send dc set-rotation ro) (send dc draw-rectangle (- w) (- w) (* 2 w) (* 2 w)) )))))) ))
6.3 管理器代码
每个管理器分别独立设置模块。管理器模块在OPAMC架构下可以无需改变直接使用。
包罗四个模块：对象管理器模块、属性管理器模块、属性值管理器模块、行为管理器模块。
6.3.1 对象管理器模块
;object-manager.rkt;对象管理器。;每个对象包含属性标识聚集。#lang racket(require "../arithmetic/guid.rkt")(provide make-object-manager);对象散列表，每一个键值对代表一个对象。其：;键为对象标识值；值为对象属性标识值聚集。(define objects (make-hash));界说对象管理器类：(define object-manager% (class object% (super-new) ;创建对象： (define/public (create-object) (let () (hash-set! objects id/o (mutable-set)) id/o)) ;销毁对象： (define/public (destroy-object id/o) (unless (hash-empty? objects) (hash-remove! objects id/o))) ;取得对象散列表： (define/public (get-objects) objects) ;取得属性聚集： (define/public (properties id/o) (hash-ref objects id/o (lambda () #f))) ;添加属性： (define/public (add-property id/o id/p) (let () (when ps (set-add! (properties id/o) id/p)))) ;移除属性： (define/public (remove-property id/o id/p) (let () (when ps (set-remove! (properties id/o) id/p)))) ));创建对象管理器：(define (make-object-manager) (new object-manager%))6.3.2 属性管理器模块
;property-manager.rkt;属性管理器。;每个属性包含对象标识聚集。#lang racket(provide make-property-manager);属性散列表。其中：;键为属性标识值；值为对象标识聚集。(define properties (make-hash));界说属性管理器类：(define property-manager% (class object% (super-new) ;添加属性： (define/public (add-property id/p) (hash-set! properties id/p (mutable-set))) ;删除属性： ;删除属性需满足该属性没有对象需要。 (define/public (delete-property id/p) (when (set-empty? (objects id/p)) (hash-remove! properties id/p))) ;取得对象聚集： (define/public (objects id/p) (hash-ref properties id/p (lambda () #f))) ;添加对象： (define/public (add-object id/p id/o) (let () (when os (set-add! os id/o)))) ;移除对象： (define/public (remove-object id/p id/o) (let () (when os (set-remove! os id/o))) (when (set-empty? (objects id/p)) (delete-property id/p))) ));创建属性管理器对象：(define (make-property-manager) (new property-manager%))6.3.3 属性值管理器模块
;property-value-manager.rkt;属性值管理器。#lang racket(require "../arithmetic/guid.rkt")(provide make-property-value-manager);属性范例散列表，通过属性注册产生。其：;键为属性布局范例；值为属性值散列表。;属性值散列表，通过添加产生，其键为属性标识值；值为属性值。(define types (make-hash));界说属性值管理器类：(define property-value-manager% (class object% (super-new) ;注册属性范例： (define/public (regist-type type) (hash-set! types type (make-hash))) ;取得指定范例属性值散列表： (define/public (get-values type) (hash-ref types type (lambda () #f))) ;添加属性值： ;如果指定属性范例不存在，则注册该属性范例。 (define/public (add-value type value) (unless (has-type? type) (regist-type type)) (let ( ) (hash-set! values id/p value) id/p)) ;销毁属性值： (define/public (destroy-value type id/p) (let () (unless (hash-empty? values) (hash-remove! values id/p)))) ;取得属性值： (define/public (get-value type id/p) (let () (if values (hash-ref values id/p (lambda () #f)) #f))) ;设置属性值： (define/public (set-value type id/p value) (let () (hash-set! values id/p value))) ;查找属性值： ;如果找到，返回属性id，否则返回#f. (define/public (find-value type value) (let ( ) (when values (hash-for-each values (lambda (k v) (when (equal? v value) (set! id/p k))))) id/p)) ;判定属性是否为指定属性范例？ (define/public (is-type? type id/p) (hash-has-key? (get-values type) id/p)) ;判定是否存在指定属性范例？ (define/public (has-type? type) (hash-has-key? types type)) ));创建属性值管理器：(define (make-property-value-manager) (new property-value-manager%))6.3.4 行为管理器模块
;action-manager.rkt;行为管理器。负责维护已注册的行为（action）。#lang racket(require "../arithmetic/guid.rkt")(provide make-action-manager);行为散列表。其：;键为行为类标识；值为行为类对象值。(define actions (make-hash));界说行为管理器类：(define action-manager% (class object% (super-new) ;注册行为： (define/public (regist-action type) (hash-set! actions type (new type))) ;取得行为散列表： (define/public (get-actions) actions) ;取得行为： (define/public (get-action type) (hash-ref actions type (lambda () #f))) ;取得行为包含的对象聚集： (define/public (get-objects type) (let () (when a (send a get-objects)))) ;添加对象： (define/public (add-object type id/o) (let () (when a (send a add-object id/o)))) ;移除对象： (define/public (remove-object id/o) (hash-for-each actions (lambda (k v) (send v remove-object id/o)))) ;判定范例是否存在： (define/public (has-type? type) (hash-has-key? actions type)) ));创建行为管理器：(define (make-action-manager) (new action-manager%))6.4 调和器代码
调和器独立设置模块，实现对象管理器、属性管理器、属性值管理器、行为管理器的交叉通讯，制止模块之间的交叉引用，举行同一管理、同一对外接口。调和器模块在OPAMC架构下可以无需改变直接使用。
;coordinator.rkt;调和器。;负责完成对象管理器、属性管理器、属性值管理器、行为管理器之间交叉的行为，;制止模块之间的交叉引用。#lang racket(require "manager/object-manager.rkt" "manager/property-manager.rkt" "manager/property-value-manager.rkt" "manager/action-manager.rkt")(provide make-coordinator);界说调和器类：(define coordinator% (class object% (super-new) (field ) ;对象相关方法：----------------------------------------- ;创建对象： (define/public (create-object) (send manager/o create-object)) ;销毁对象： (define/public (destroy-object id/o) (send manager/o destroy-object id/o) (send manager/p remove-object id/o) (send manager/a remove-object id/o)) ;取得对象散列表： (define/public (get-objects) (send manager/o get-objects)) ;属性相关方法：------------------------------------------- ;注册属性： (define/public (regist-property type) (unless (send manager/pv has-type? type) (send manager/pv regist-property type))) ;添加属性： ;如果value在属性列表中不存在，则添加。 (define/public (add-property id/o type value) (let () (unless id/p (set! id/p (send manager/pv add-value type value)) (send manager/p add-property id/p)) (send manager/o add-property id/o id/p) (send manager/p add-object id/p id/o))) ;移除属性： (define/public (remove-property id/o id/p) (send manager/o remove-property id/o id/p) (send manager/p remove-object id/p id/o)) ;取得属性： (define/public (get-property id/o type) (let () (for () #:break (not (send manager/pv is-type? type id)) (set! id/p id)) id/p)) ;取得属性值： (define/public (get-property-value type id/p) (send manager/pv get-value type id/p)) ;更新属性： (define/public (update-property type id/o id/p value) (let ( ) (cond ;给定属性值已经存在，将该存在的属性设置给对象： (send manager/p remove-object id/p id/o) (send manager/p add-object id/v id/o) (send manager/o remove-property id/o id/p) (send manager/o add-property id/o id/v)] ;属性仅属于一个对象，仅改变属性值： [(= n 1) (send manager/pv set-value type id/p value)] ;属性属于多个对象，新创建属性给对象： [(> n 1) (let () (remove-property id/o id/p) (send manager/p register-property id/v) (send manager/p add-object id/v id/o) (send manager/o add-property id/o id/p))]))) ;行为相关方法：-------------------------------------------- ;注册行为： (define/public (regist-action type) (unless (send manager/a has-type? type) (send manager/a regist-action type))) ;添加行为： (define/public (add-action id/o type) (send manager/a add-object type id/o)) ;取得行为散列表： (define/public (get-actions) (send manager/a get-actions)) ;取得行为： (define/public (get-action type) (let () (if (hash-empty? as) #f (hash-ref as type)))) ));创建调和器对象：(define (make-coordinator) (new coordinator%))6.5 id标识代码
以上的对象管理器、属性值管理器、行为管理器模块中，均出现了(require "../arithmetic/guid.rkt")，其中”arithmetic“是用来放置数学盘算模块的文件夹，其中的guid.rkt是用来生成id索引标识的函数generate-guid所在的模块文件。
值的阐明的是，这里接纳的为随机生成的16个字符索引标识值，现实接纳的id索引标识有各种选择，好比IFC规范的GUID为是二进制长度为128位的数字标识符，UUID一般为32个字符的字符串等。
该文件的主要内容如下：
;guid.rkt;生成唯一标记（GUID）。#lang racket(require racket/random)(provide generate-guid);……;作为guid的另一个选择，通过随机产生字节码：(define (generate-guid) (crypto-random-bytes 16)) ;……7 总结
OPAMC架构是一个伸缩性很强的以面向数据编程的软件框架，其速率不如DCS，但扩展性是其重要特点。我把它用在我本人实现的面向对象绘图的软件中，目的是为了实现”一切皆属性“的思想，让绘图处置惩罚过程逻辑上高度同一。
各人如对OPAMC架构有差别的意见或建议，接待举行批评。
以上内容用Racket语言的Scribble编辑并编译生成。
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