Проект “Симуляция” #

Суть проекта — пошаговая симуляция 2D мира, населённого травоядными и хищниками. Кроме существ, мир содержит ресурсы (траву), которыми питаются травоядные, и статичные объекты, с которыми нельзя взаимодействовать — они просто занимают место.

2D мир представляет собой матрицу N×M, каждое существо или объект занимают клетку целиком, нахождение в клетке нескольких объектов/существ — недопустимо.

Идея взята отсюда и упрощена.
Комментарии по проекту — https://www.youtube.com/watch?v=3Vrwx4iryhw.

Что нужно знать #

• Go — структуры, интерфейсы, композиция, embedding, map, срезы, пакеты, методы
• Понимание разницы между императивной логикой и данными: в Go логика обычно не “живёт” внутри сущностей

Мотивация проекта #

Основная цель — продемонстрировать архитектурный дизайн в Go, где:

• вместо иерархии классов — композиция и интерфейсы,
• вместо наследования — встраивание и интерфейсная типизация,
• вместо “умных объектов” — “глупые данные” + “умные сервисы”.

Дизайн проекта #

Position #

Структура для обозначения координат для всех существ и объектов существующих в симуляции, содержит пару координат.

EntityType #

Алиас над типом string для обозначения типа сущности: grass, rock, tree etc.

Occupier #

Интерфейс определяющий все, что может занимать клетку. Примеры методов Type() EntityType, Pos() Position

Grass, Rock, Tree #

Rock, Tree - статичные объекты. Grass - ресурс для травоядных. Будем реализовывать как имплементации интерфейса Occupier

Creature #

Подмножество Occupier. Существо, имеет скорость (сколько клеток может пройти за 1 ход), количество HP. Интерфейс должен позволять реализовать движение по карте и работу с HP.

Herbivore #

Травоядное, реализует интерфейс Creature. Стремятся найти ресурс (траву), может потратить свой ход на движение в сторону травы, либо на её поглощение.

Predator #

Хищник, реализует интерфейс Creature. В дополнение к Creature, имеет силу атаки. На что может потратить ход хищник:

• Переместиться (чтобы приблизиться к жертве - травоядному)
• Атаковать травоядное. При этом количество HP травоядного уменьшается на силу атаки хищника. Если значение HP жертвы опускается до 0, травоядное исчезает

Map #

Карта, содержит в себе коллекцию для хранения существ и их расположения. Советую не спешить использовать двумерный массив или список списков, а подумать какие ещё коллекции могут подойти.

Simulation #

Главный класс приложения, включает в себя:

• Карту
• Счётчик ходов
• Рендерер поля
• Actions - список действий, исполняемых перед стартом симуляции или на каждом ходу (детали ниже)

Методы:

• NextTurn() - просимулировать и отрендерить один ход
• Start() - запустить бесконечный цикл симуляции и рендеринга
• Pause() - управляет работой симуляции

Actions #

Action - действие, совершаемое над миром. Например - сходить всеми существами. Это действие итерировало бы существ и управляло передвижением. Логика поведения живет здесь - не в сущностях. Каждое действие описывается отдельной структурой и совершает операции над картой. Симуляция содержит 2 массива действий:

• initActions - действия, совершаемые перед стартом симуляции. Пример - расставить объекты и существ на карте
• turnActions - действия, совершаемые каждый ход. Примеры - передвижение существ, добавить травы или травоядных, если их осталось слишком мало

Поиск пути #

Советую писать алгоритм поиска пути полностью с нуля, используя в качестве источника описание алгоритма на википедии. Проще всего начать с алгоритма поиска в ширину. Он относительно простой в реализации, но может работать медленно на больших полях, для которых лучше подойдет алгоритм A*.

Рендерер #

Рендерер ответственен за визуализацию состояния поля, его отрисовку. По желанию студента интерфейс приложения может быть консольным, либо графическим.

Конечная цель #

Реализовать симуляцию и подобрать различные значения так, чтобы взаимодействия внутри мира получились максимально интересными:

• Размер поля
• Диапазоны HP и скорости существ
• Диапазон атаки хищников

Опциональные идеи для усложнения проекта:

• Механика размножения существ
• Механика голода, когда от отсутствия пищи у них начинает уменьшаться HP

Ресурсы для работы над ошибками #

• Реализации проекта другими студентами и мои ревью этих реализаций
• Чеклист для самопроверки с типовыми ошибками (в конце страницы)
• Присылайте законченные проекты в чат, добавляю их в список, сообщество делает ревью проектов

Чеклист для самопроверки #

❗️Спойлеры: советую не читать этот список до того момента, пока не допишете первую самостоятельную работающую версию проекта❗️

Проблемы и ошибки в коде:

• Интеграция библиотеки графического интерфейса ценой чистоты и понятности кода. Достаточно консольного интерфейса
• Дублирование кода между структурами
• Класс Map
  • Неоптимальный выбор коллекции для хранения состояния ячеек
  • Не использование интерфейсов, параллельные коллекции для разных типов существ (для каждого типа своя коллекция)
  • Заполнение карты “пустотами”
  • Неоднозначное именование полей, переменных, методов. Несовпадение имён смысловой нагрузке
  • Поиск пути в отдельном пакете
  • Логика поведение не в сущностях
  • Использование интерфейсов и duck typing
  • Использован context для управления жизненным циклом
• Поиск пути
  • Реализация алгоритма поиска пути внутри классов существ. Следует вынести это в отдельный класс
  • Дублирование кода для поиска пути хищниками и травоядными

Мелочи:

• Неиспользование .gitignore, из-за чего в репозиторий попадают лишние файлы и папки (например, logs, .env)
• Неаккуратное форматирование кода
• Неиспользование пакетов для разделения логики, все лежит в main.go