第30章　Object

本章大纲

Object 定义
Object ID
Object Type
Object Property
Object Method
Object State
Object Relation
Object 生命周期
Object Manager
完整 Object 示例

30.1 Object 定义

在 SAI Framework 中，Object（对象）是由一个或多个 Element 组织形成的、具有明确身份、属性、状态、方法以及关系的可识别实体。

简单来说：

Element
   ↓
组织
   ↓
Object

Element 是基础信息单元，Object 则是具有完整结构的实体。

例如场景中获取到：

Element
├── person
├── present
├── living-room
└── moving

这些元素经过组织后，可以形成：

Object
Person
├── Property
│   └── location = living-room
│
├── State
│   └── present
│
└── Method
    └── move()

因此：

Element → 描述局部信息
Object  → 组织成为完整实体

Object 在 SAI 中的位置

Information
      ↓
Perception
      ↓
Element
      ↓
Object
      ↓
Property / State / Method / Relation
      ↓
Cognition

Object 是从元素进入对象化认知的重要一步。

Object 不等于 PHP Object

这里必须区分两个概念。

PHP 中：

$person = new Person();

这里的 $person 是 PHP 运行时对象。

而 SAI Framework 中：

Object = Person

表示 SAI 对现实世界中“人”这一实体的对象化描述。

所以：

SAI Object
    ↓
由 PHP Class 实现

而不是：

PHP Object = SAI Object

PHP OOP 是实现机制，SAI Object 是系统中的认知对象模型。

30.2 Object ID

Object ID 是对象的唯一标识。

例如：

person-001
fan-001
room-001
sensor-001
vehicle-001

Object ID 的主要作用是：

唯一识别
对象查找
对象关联
对象更新
对象删除
对象关系建立
对象状态跟踪

例如：

Object ID = fan-001

表示：

这是哪一个风扇？
→ fan-001

Object ID 与 Element ID

二者不能混淆。

Element ID
element-000001

Object ID
fan-001

例如：

Element
ID = element-000001
type = state
value = off

Object
ID = fan-001
type = fan
state = off

关系：

Element
   │
   │ describes
   ↓
Object

Element ID 标识元素。

Object ID 标识对象。

Object ID 的基本要求

一个 Object ID 应当：

唯一
稳定
可引用
可关联

不要把动态属性直接作为 ID。

例如：

fan-001

可以。

但是：

fan-off
fan-32-degree
fan-living-room

不适合作为稳定 Object ID，因为这些信息可能发生变化。

30.3 Object Type

Object Type 用于描述对象属于什么类型。

例如：

person
fan
room
sensor
vehicle
robot
door
machine

对象可以具有层级类型：

Object
├── Device
│   ├── Sensor
│   ├── Fan
│   └── Camera
│
├── Person
│
├── Vehicle
│
└── Environment

例如：

Object
ID   = fan-001
Type = fan

表示：

fan-001 是一个 fan 类型对象。

Type 与 Property 的区别

例如：

Object
ID   = fan-001
Type = fan

Property
speed = 1200
power = 50
location = living-room

其中：

fan

是对象类型。

而：

speed
power
location

是对象属性。

因此：

Type → 它是什么

Property → 它有什么特征

30.4 Object Property

Property（属性）用于描述 Object 的特征。

例如：

Fan
├── name
├── speed
├── power
├── location
└── manufacturer

可以表示：

fan-001
type = fan

properties:
    name = Living Room Fan
    speed = 1200
    power = 50
    location = living-room

Property 的基本结构

可以抽象为：

Property
{
    name
    value
    type
    state
    source
}

例如：

Property
name   = temperature
value  = 32
type   = number
state  = valid
source = sensor-001

Property 与 Element

Property 本身可以由 Element 构成。

例如：

Element
type  = property
value = temperature

Element
type  = value
value = 32

组织后：

Object: Room

Property:
temperature = 32

所以可以形成：

Element
   ↓
Property
   ↓
Object

Property 的变化

对象运行过程中，属性可能发生变化：

temperature = 32

之后：

temperature = 31

对象仍然是：

room-001

只是属性发生了更新。

因此：

Object ID
不变

Property Value
可以变化

30.5 Object Method

Method（方法）描述 Object 能够执行的操作。

例如：

Fan
├── turnOn()
├── turnOff()
└── setSpeed()

门：

Door
├── open()
├── close()
└── lock()

机器人：

Robot
├── move()
├── stop()
├── turn()
└── charge()

Method 的基本结构

可以抽象为：

Method
{
    name
    parameters
    return
    state
}

例如：

Method
name       = setSpeed
parameters = speed
return     = state

调用：

fan-001.setSpeed(1200)

产生：

speed = 1200

Object Method 与 Behavior

二者也必须区分。

Object Method
→ 对象具有什么操作能力

Behavior
→ Individual 决定采取什么行为

例如：

Fan
Method:
    turnOn()

并不代表 SAI 一定要打开风扇。

可能是：

Cognition
    ↓
Reasoning
    ↓
Decision
    ↓
Behavior
    ↓
调用 Fan.turnOn()

所以：

Method = 可以做什么

Behavior = 实际采取什么行为

30.6 Object State

State（状态）描述 Object 当前处于什么状态。

例如风扇：

fan-001
state = off

启动以后：

fan-001
state = on

机器人：

robot-001
state = moving

停止以后：

robot-001
state = stopped

State 与 Property

State 可以被看作 Object 的一种特殊动态描述，但在 SAI Framework 中建议将 State 独立管理。

例如：

Fan

Property:
    speed = 1200
    power = 50
    location = living-room

State:
    power_state = on
    connection = online

区别：

Property → 对象特征

State → 对象当前运行状态

State 的变化

对象生命周期中：

off
 ↓
starting
 ↓
on
 ↓
stopping
 ↓
off

因此 State 是动态的。

SAI 可以通过状态变化产生事件：

StateChanged

然后进入：

Information
→ Perception
→ Cognition

形成新的处理循环。

30.7 Object Relation

Object 不会孤立存在。

多个 Object 之间可以建立 Relation（关系）。

例如：

Person
   │
   │ located_at
   ↓
LivingRoom

风扇：

Fan
   │
   │ located_at
   ↓
LivingRoom

传感器：

TemperatureSensor
   │
   │ detects
   ↓
Temperature

因此：

Object
   ↓
Relation
   ↓
Object

Relation 的基本结构

SAI 可以采用：

Subject
Relation
Object

例如：

fan-001
located_at
room-001

即：

Subject = fan-001
Relation = located_at
Object = room-001

Object Relation 示例

一个完整房间可以形成：

Person
   │
   └── located_at ──→ LivingRoom

Fan
   │
   └── located_at ──→ LivingRoom

TemperatureSensor
   │
   └── located_at ──→ LivingRoom

TemperatureSensor
   │
   └── detects ──→ Temperature

这样，SAI 就不再只是看到：

person
fan
32

而是形成：

Person → located_at → LivingRoom

Fan → located_at → LivingRoom

TemperatureSensor → detects → Temperature

这就是从：

Element
→ Object
→ Relation

进一步形成结构化世界描述。

30.8 Object 生命周期

Object 并不是创建后永远不变。

一个 Object 可以具有完整生命周期：

Create
 ↓
Initialize
 ↓
Active
 ↓
Update
 ↓
Inactive
 ↓
Destroy

例如：

fan-001

生命周期：

created
   ↓
initialized
   ↓
offline
   ↓
online
   ↓
on
   ↓
off
   ↓
disabled
   ↓
removed

Object 生命周期阶段

1. Create

创建对象：

Object ID = fan-001

2. Initialize

初始化属性、状态、方法：

type = fan
state = off
speed = 0

3. Active

对象进入正常运行状态：

state = on

4. Update

更新属性或状态：

speed = 1200

5. Inactive

对象暂时停止：

state = inactive

6. Destroy

对象从当前系统中移除：

fan-001 → removed

Object 生命周期与 Individual

Individual 可以管理大量 Object：

Individual
│
├── Person
├── Room
├── Fan
├── Sensor
└── Door

因此 Object 生命周期实际上属于 Individual 对外部世界进行持续建模的一部分。

30.9 Object Manager

当系统中只有一个 Object 时，可以直接操作。

但是实际 SAI 可能同时管理大量对象：

person-001
person-002
fan-001
fan-002
room-001
sensor-001
sensor-002

因此需要：

ObjectManager（对象管理器）

ObjectManager 负责：

创建
注册
获取
更新
删除
查询
统计

ObjectManager 结构

ObjectManager
│
├── register()
├── get()
├── has()
├── update()
├── remove()
├── all()
└── count()

Object Class

下面建立一个基础 Object 类：

<?php

namespace SAI\Object;

class Object
{
    protected $id;
    protected $type;
    protected $properties = array();
    protected $methods = array();
    protected $state = 'created';
    protected $relations = array();

    public function __construct($id, $type)
    {
        $this->id = $id;
        $this->type = $type;
    }

    public function getId()
    {
        return $this->id;
    }

    public function getType()
    {
        return $this->type;
    }

    public function setProperty($name, $value)
    {
        $this->properties[$name] = $value;
    }

    public function getProperty($name)
    {
        if (!isset($this->properties[$name])) {
            return null;
        }

        return $this->properties[$name];
    }

    public function getProperties()
    {
        return $this->properties;
    }

    public function setState($state)
    {
        $this->state = $state;
    }

    public function getState()
    {
        return $this->state;
    }

    public function addMethod($name, $method)
    {
        $this->methods[$name] = $method;
    }

    public function getMethods()
    {
        return $this->methods;
    }

    public function addRelation($relation)
    {
        $this->relations[] = $relation;
    }

    public function getRelations()
    {
        return $this->relations;
    }
}

这个类表达的是：

Object
├── ID
├── Type
├── Property
├── Method
├── State
└── Relation

ObjectManager

<?php

namespace SAI\Object;

class ObjectManager
{
    protected $objects = array();

    public function register(Object $object)
    {
        $this->objects[$object->getId()] = $object;
    }

    public function get($id)
    {
        if (!isset($this->objects[$id])) {
            return null;
        }

        return $this->objects[$id];
    }

    public function has($id)
    {
        return isset($this->objects[$id]);
    }

    public function remove($id)
    {
        unset($this->objects[$id]);
    }

    public function all()
    {
        return $this->objects;
    }

    public function count()
    {
        return count($this->objects);
    }
}

这样：

ObjectManager
       │
       ├── fan-001
       ├── room-001
       ├── person-001
       └── sensor-001

就可以统一管理。

30.10 完整 Object 示例

下面建立一个完整的客厅场景。

第一步：创建 Room Object

$room = new Object(
    'room-001',
    'room'
);

$room->setProperty(
    'name',
    'living-room'
);

$room->setProperty(
    'temperature',
    32
);

$room->setProperty(
    'humidity',
    65
);

$room->setState(
    'occupied'
);

形成：

Object
ID = room-001
Type = room

Property
├── name = living-room
├── temperature = 32
└── humidity = 65

State
└── occupied

第二步：创建 Person Object

$person = new Object(
    'person-001',
    'person'
);

$person->setProperty(
    'location',
    'living-room'
);

$person->setState(
    'present'
);

形成：

Person
ID = person-001
Type = person

Property
└── location = living-room

State
└── present

第三步：创建 Fan Object

$fan = new Object(
    'fan-001',
    'fan'
);

$fan->setProperty(
    'name',
    'living-room-fan'
);

$fan->setProperty(
    'speed',
    0
);

$fan->setProperty(
    'power',
    50
);

$fan->setState(
    'off'
);

形成：

Fan
ID = fan-001
Type = fan

Property
├── name = living-room-fan
├── speed = 0
└── power = 50

State
└── off

第四步：加入 Method

可以描述 Fan 具有：

turnOn
turnOff
setSpeed

例如：

$fan->addMethod(
    'turnOn',
    'turnOn'
);

$fan->addMethod(
    'turnOff',
    'turnOff'
);

$fan->addMethod(
    'setSpeed',
    'setSpeed'
);

此时：

Fan
├── Property
│   ├── name
│   ├── speed
│   └── power
│
├── State
│   └── off
│
└── Method
    ├── turnOn()
    ├── turnOff()
    └── setSpeed()

第五步：建立 Object Relation

例如：

Person → located_at → LivingRoom

Fan → located_at → LivingRoom

可以加入关系：

$person->addRelation(
    array(
        'type' => 'located_at',
        'target' => 'room-001'
    )
);

$fan->addRelation(
    array(
        'type' => 'located_at',
        'target' => 'room-001'
    )
);

形成：

person-001
    │
    └── located_at
             ↓
         room-001

fan-001
    │
    └── located_at
             ↓
         room-001

第六步：注册到 ObjectManager

$manager = new ObjectManager();

$manager->register($room);
$manager->register($person);
$manager->register($fan);

现在：

ObjectManager
│
├── room-001
├── person-001
└── fan-001

可以通过：

$fan = $manager->get('fan-001');

取得对象。

30.11 Element → Object 完整转换

前一章中，SAI 已经获得：

Element
├── object = person
├── state = present
├── location = living-room
│
├── object = fan
├── state = off
└── temperature = 32

现在通过 Object 组织：

Element
      ↓
Object
      ↓
Property
      ↓
State
      ↓
Relation

最终形成：

Room
ID = room-001
Type = room
Temperature = 32
Humidity = 65
State = occupied

Person
ID = person-001
Type = person
State = present

Fan
ID = fan-001
Type = fan
State = off
Speed = 0

再建立关系：

Person
   │
   └── located_at → Room

Fan
   │
   └── located_at → Room

于是 SAI 获得了一个结构化对象世界：

                    Room
                     │
          ┌──────────┴──────────┐
          │                     │
        Person                 Fan
          │                     │
       present                  off
          │                     │
          └──── located_at ─────┘
                     │
                     ↓
                    Room

30.12 Object 在 SAI 认知链中的位置

到第30章为止，可以把前面的结构连接起来：

外部世界
   ↓
InformationSource
   ↓
Sensor
   ↓
InformationReceiver
   ↓
Information
   ↓
SceneCollector
   ↓
Scene
   ↓
Central
   ↓
Dispatcher
   ↓
Coordinator
   ↓
Perception
   ↓
Element
   ↓
Object
   ├── Property
   ├── Method
   ├── State
   └── Relation
   ↓
Cognition

这条链非常重要：

Information
→ 描述获取到的信息

Scene
→ 描述当前场景

Element
→ 分解基础信息单元

Object
→ 组织成为实体

Property
→ 描述实体特征

State
→ 描述实体当前状态

Method
→ 描述实体能够执行的操作

Relation
→ 描述实体之间的关系

Cognition
→ 对这些结构进行理解

因此 Object 并不是认知本身。

它是认知所使用的结构化对象基础。

本章完整示例

最终可以得到：

Individual
│
├── Object: room-001
│   ├── Type: room
│   ├── Property
│   │   ├── temperature = 32
│   │   └── humidity = 65
│   └── State
│       └── occupied
│
├── Object: person-001
│   ├── Type: person
│   ├── Property
│   │   └── location = living-room
│   └── State
│       └── present
│
└── Object: fan-001
    ├── Type: fan
    ├── Property
    │   ├── speed = 0
    │   └── power = 50
    ├── State
    │   └── off
    └── Method
        ├── turnOn()
        ├── turnOff()
        └── setSpeed()

关系：

person-001
      │
      │ located_at
      ↓
room-001
      ↑
      │ located_at
      │
fan-001

如果温度发生变化：

32°C
 ↓
31°C

则：

room-001
Property.temperature
32 → 31

Object ID 不发生变化。

如果风扇启动：

fan-001
State:
off → on

Object 仍然是：

fan-001

只是 State 发生变化。

这说明：

Object 是稳定身份，Property 描述对象特征，State 描述对象当前状态，Method 描述对象能力，Relation 描述对象之间的联系。

本章小结

第30章建立了 SAI Framework 的 Object 层。

核心结构：

Object
├── ID
├── Type
├── Property
├── Method
├── State
└── Relation

核心关系：

Element
   ↓
Object
   ├── Property
   ├── Method
   ├── State
   └── Relation

核心职责：

Element → 基础信息单元
Object  → 实体组织
Property → 对象特征
Method → 对象操作能力
State → 对象当前状态
Relation → 对象之间关系
ObjectManager → 对象统一管理

因此，SAI Framework 从前面的：

Information
→ Scene
→ Element

进一步进入：

Element
→ Object
→ Property
→ Method
→ State
→ Relation

为下一章 第31章 Property 建立基础。

说明：以上 PHP 代码是本章的设计示例，用于说明 SAI Framework 的 OOP 结构，未作为实际项目代码执行验证。

第30章 Object

第30章 Object

本章大纲

30.1 Object 定义

Object 在 SAI 中的位置

Object 不等于 PHP Object

30.2 Object ID

Object ID 与 Element ID

Object ID 的基本要求

30.3 Object Type

Type 与 Property 的区别

30.4 Object Property

Property 的基本结构

Property 与 Element

Property 的变化

30.5 Object Method

Method 的基本结构

Object Method 与 Behavior

30.6 Object State

State 与 Property

State 的变化

30.7 Object Relation

Relation 的基本结构

Object Relation 示例

30.8 Object 生命周期

Object 生命周期阶段

1. Create

2. Initialize

3. Active

4. Update

5. Inactive

6. Destroy

Object 生命周期与 Individual

30.9 Object Manager

ObjectManager 结构

Object Class

ObjectManager

30.10 完整 Object 示例

第一步：创建 Room Object

第二步：创建 Person Object

第三步：创建 Fan Object

第四步：加入 Method

第五步：建立 Object Relation

第六步：注册到 ObjectManager

30.11 Element → Object 完整转换

30.12 Object 在 SAI 认知链中的位置

本章完整示例

本章小结