第203章 Object Class｜对象类

203.1 从 Element 到 Object

第202章已经建立：

Real-Time Data
实时数据
 ↓
Element
元素
 ↓
Element Object
元素对象

但是，现实世界中的一个认知对象，并不是一个单独的数据元素。

例如：

Egg
鸡蛋

系统可能同时获得：

Position
位置

Orientation
姿态

Mass
质量

Fragility
脆弱性

Pressure
压力

Force
力度

这些都是不同的 Element。

因此需要一个更高层的软件对象，把多个 Element 组织起来：

Element
元素
 ↓
Object
对象
 ↓
Object Instance
对象实例

本章正式建立 Object。

203.2 Object Class｜对象类

在面向对象程序设计中，Class（类）描述一类对象的共同结构。

因此 ICAI 首先建立一个通用的 Object Class：

class Object
{
    protected $id;
    protected $type;
    protected $name;
    protected $elements = array();
}

这里并没有定义：

Egg
Glass
Cup
Fruit

等具体对象。

而是定义：

ICAI 中一个认知对象实例应该具备什么基本结构。

因此：

Object Class
     ↓
定义对象结构

而不是：

Object Class
     ↓
定义某一个具体场景

203.3 Object Identity｜对象身份

每一个 Object Instance 都必须能够被系统区分。

因此需要：

protected $id;

例如：

Object ID = 1001

这个 ID 表示的是：

当前认知系统中的一个具体对象实例。

例如：

→ Egg
→ Robot Hand
→ Table

因此：

Object
 ↓
ID
 ↓
Unique Instance

对象身份与对象名称并不是同一个概念。

name = Egg

表示对象名称。

而：

id = 1001

表示系统中的具体对象实例。

203.4 Object Type｜对象类型

除了 ID，还需要 Object Type（对象类型）。

protected $type;

例如：

physical_object
device
environment

一个对象可以：

$type = 'physical_object';

因此：

ID
+
Type
+
Name

构成对象最基础的身份信息。

203.5 Object Name｜对象名称

对象还可以具有名称：

protected $name;

例如：

Egg
Robot Hand
Table

名称主要用于识别和显示。

因此：

Object Identity
对象身份
 │
 ├── ID
 ├── Type
 └── Name

203.6 Object Class Constructor｜对象构造方法

为了能够真正创建 Object Instance，需要 Constructor（构造方法）。

class Object
{
    protected $id;
    protected $type;
    protected $name;
    protected $elements = array();

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

这样，Class 就具备了创建对象实例的能力。

203.7 Object Instance｜对象实例

Class 只是对象的定义。

真正进入 Runtime（运行时）的，是 Object Instance（对象实例）。

例如：

$egg = new Object(
    1001,
    'physical_object',
    'Egg'
);

此时：

Object Class
对象类
     ↓
new Object()
     ↓
$egg
     ↓
Object Instance
对象实例

$egg 就是一个具体的 Object Instance。

203.8 创建多个对象实例

同一个 Object Class 可以创建多个不同对象。

例如：

$egg = new Object(
    1001,
    'physical_object',
    'Egg'
);

$glass = new Object(
    1002,
    'physical_object',
    'Glass'
);

$fruit = new Object(
    1003,
    'physical_object',
    'Fruit'
);

程序结构仍然只有：

Object Class

但是运行时可以产生：

Object Instance
 │
 ├── $egg
 ├── $glass
 └── $fruit

这正是面向对象工程的重要意义。

不是为每一个现实对象重新编写一套程序。

而是：

一个 Class
      ↓
多个 Object Instance

203.9 Object Instance 的独立性

虽然：

$egg
$glass
$fruit

都是由同一个 Class 创建，但是它们是三个独立的对象实例。

例如：

$egg = new Object(
    1001,
    'physical_object',
    'Egg'
);

$glass = new Object(
    1002,
    'physical_object',
    'Glass'
);

修改 $egg 的数据，不应该自动修改 $glass。

因此：

Object Class
     │
     ├── Object Instance A
     │
     └── Object Instance B

Class 提供共同结构。

Instance 保存自己的具体数据。

203.10 Object 与 Element

现在把第202章建立的 Element 接入 Object。

Object 中已经准备：

protected $elements = array();

增加：

public function addElement(Element $element)
{
    $this->elements[] = $element;
}

于是：

$egg->addElement($position);
$egg->addElement($pressure);
$egg->addElement($force);

形成：

Egg Object Instance
        │
        ├── Position Element
        ├── Pressure Element
        └── Force Element

这里的关系非常重要：

Element
   ↓
被 Object Instance 持有

Object 不再只是：

ID + Type + Name

而开始拥有属于自己的 Element 集合。

203.11 Object Instance 的基本结构

因此，一个运行中的 ICAI Object Instance 可以表示为：

Object Instance
对象实例
 │
 ├── ID
 ├── Type
 ├── Name
 └── Elements
       │
       ├── Element
       ├── Element
       └── Element

例如：

Egg Object
鸡蛋对象
 │
 ├── ID = 1001
 ├── Type = physical_object
 ├── Name = Egg
 │
 └── Elements
       ├── Position
       ├── Pressure
       ├── Force
       └── Fragility

这样，一个现实对象已经开始具有软件中的完整对象身份。

203.12 Object Class 的访问方法

为了让系统读取对象基本信息，可以增加：

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

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

public function getName()
{
    return $this->name;
}

public function getElements()
{
    return $this->elements;
}

于是：

$egg->getId();
$egg->getType();
$egg->getName();
$egg->getElements();

可以访问对象。

203.13 完整的基础 Object Class

到本章结束，可以形成第一版：

<?php

class Object
{
    protected $id;
    protected $type;
    protected $name;
    protected $elements = array();

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

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

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

    public function getName()
    {
        return $this->name;
    }

    public function addElement(Element $element)
    {
        $this->elements[] = $element;
    }

    public function getElements()
    {
        return $this->elements;
    }
}

这里暂时不加入复杂的认知计算。

因为本章的任务只有一个：

建立能够承载 ICAI Element 的 Object Class，并能够通过 Class 创建独立的 Object Instance。

203.14 从 Class 到 Runtime

到这里，ICAI 已经完成：

Class
类
 ↓
Constructor
构造
 ↓
new
实例化
 ↓
Object Instance
对象实例
 ↓
Element
元素

即：

Object Class
     ↓
Object Instance
     ↓
Element Collection

例如：

             Object Class
                  │
        ┌─────────┼─────────┐
        ↓         ↓         ↓
      Egg       Glass      Fruit
     Instance  Instance   Instance
        │         │         │
     Elements  Elements   Elements

同一个 Object Class 可以处理不同现实对象。

这正是 ICAI 后续实现跨对象认知和动态行为的基础。

203.15 本章工程原则

第203章正式确立一条软件工程原则：

ICAI 不为每一个现实对象建立一套独立程序，而是建立通用 Object Class，再根据实时数据创建不同的 Object Instance。

因此：

不是：

Egg.php
Glass.php
Fruit.php
Ceramic.php


而是：

Object.php
     ↓
Object Instance
     ↓
不同 Element
     ↓
不同现实对象

这与前面确定的模拟人工行为逻辑完全一致。

人并不是为鸡蛋、玻璃、水果分别建立一套完全独立的认知程序。

ICAI 的软件工程也不应该这样做。

203.16 本章完成

第203章完成：

Element
元素
 ↓
Object Class
对象类
 ↓
Object Instance
对象实例
 ↓
Element Collection
元素集合

现在已经可以在 PHP Runtime 中真正创建：

Egg Object
Glass Object
Fruit Object
Hand Object
Table Object

但它们目前只是独立存在的对象实例。

下一章再解决：

Object
 ↓
Attribute
 ↓
Dynamic Attribute

也就是 第204章 Attribute Class｜属性类。

届时才进一步解决你前面提出的关键问题：

位置、力度、压力、距离、姿态等，到底怎样成为对象内部可以实时变化、参与计算的认知属性。

第203章 Object Class｜对象类 203.1 从 Element 到 Object