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设计模式(C#)——08组合模式

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      游戏通常包含许多视图。主视图中显示角色。有一个子视图,显示玩家的积分。有一个子视图,显示游戏中剩下的时间。
      可维护性应该是游戏开发过程中的主要关注点。每个视图不应具有不同的函数名称或不同的访问点。相反,你想要为每个视图提供一个统一的访问点,即相同的函数调用应该既能够访问主视图也能够访问子视图。这种统一的接入点可以使用组合设计模式。

游戏开发中常用的设计模式之一组合模式

      组合模式(Composite Pattern),又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。
      组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。它使我们树型结构的问题中,模糊了简单元素和复杂元素的概念,客户程序可以像处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
      组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

组合模式的要素:

1、抽象构件(Component ):它是所有叶子构件和容器构件的共同父类,里面声明了叶子构件和容器构件的所有方法;
2、容器构件(Composite):定义有枝节点行为,用来存储子部件,在Component接口中实现与子部件有关操作,如增加(Add)和删除(Delete)等。
3、叶子构件(Leaf):在组合中表示叶子结点对象,叶子结点没有子结点,对于从父类中继承过来的容器构件的方法,由于它不能实现,可以抛出异常;

      此模式将每个视图放置在树状结构中,从而为每个视图提供统一的访问点。取代了需要用不同的函数来访问不同的子视图,组合模式可以用相同的函数访问任何视图。继续使用上面的列子,使用组合模式来分解游戏中的视图如下:
在这里插入图片描述
      下面举一个Unity中组件的层级结构的例子来帮助大家更加清除的学习组合模式。在Unity中每个GameObject对象都有一个Transform组件,这个组件提供了几个和游戏对象分层操作有关的方法和变量。

变量:

childCount:代表子组件数量
parent:代表父组件中的Transform对象引用

方法:

DetachChildren:解除所有子组件与本身的关联
Find: 寻找子组件
GetChild: 使用Index的方式取回子组件
IsChildOf: 判断某个Transform对象是否为其子组件
SetParent:设置某个Transform对象为其父组件

      再仔细分析,则可以将Unity3D的Transform类当成是一个通用类,因为它并不明显得可以察觉出其下又被再分成“目录节点”或是单纯的“单的终端节点”

      其实应该说,Transform类完全符合组合模式的需求:“让客户端在操作各个对象或组件时是一致的”。
      因此对于场景上所有的游戏对象GameObject,可以不管它们最终代表的什么,对于所有操作都能正确反应。
下面介绍下如何使用代码实现:
1.创建抽象构件(IComponent):

public abstract class IComponent 
{
    protected string m_Value;

    public abstract void Operation();

    public virtual void Add(IComponent theComponent) {}
    public virtual void Remove(IComponent theComponent) { }
    public virtual IComponent GetChild(int index) 
    {
        return null;
    }
}

2、容器构件(Composite):

//节点类
public class Composite : IComponent 
{
    List<IComponent> m_Childs = new List<IComponent>();

    public Composite(string Value) 
    {
        m_Value = Value;
    }

    public override void Operation()
    {
        foreach (IComponent theComponent in m_Childs) 
        {
            theComponent.Operation();
        }
    }

    public override void Add(IComponent theComponent)
    {
        m_Childs.Add(theComponent);
    }

    public override void Remove(IComponent theComponent)
    {
        m_Childs.Remove(theComponent);
    }

    public override IComponent GetChild(int index)
    {
        return m_Childs[index];
    }
}

3、叶子构件(Leaf)

//叶子类
public class Leaf : IComponent 
{
    public Leaf(string Value) 
    {
        m_Value = Value;
    }

    public override void Operation(){}
}

4.使用组合模式:

//测试类
public class TestComposite 
{
    void UnitTest() 
    {
        IComponent theRoot = new Composite("Root");

        theRoot.Add(new Leaf("Leaf1"));
        theRoot.Add(new Leaf("Leaf2"));

        IComponent theChild1 = new Composite("Child1");
        theChild1.Add(new Leaf("Child1.Leaf1"));
        theChild1.Add(new Leaf("Child1.Leaf2"));
        theRoot.Add(theChild1);

        IComponent theChild2 = new Composite("Child2");
        theChild2.Add(new Leaf("Child2.Leaf1"));
        theChild2.Add(new Leaf("Child2.Leaf2"));
        theChild2.Add(new Leaf("Child2.Leaf3"));
        theRoot.Add(theChild2);

        theRoot.Operation();
    }
}

总结

优点:

界面与功能分离,更具移植性
工作切分更容易,当脚本移除,就可以让UI设计交由美术和企划组装
界面更改不影响项目:只要维持组件名称不变,界面的更改就不容易影响到游戏现有程序功能的运行。

缺点:

组件名称重复,如果没有将层级切分好,就容易出现该问题,在工具名称添加警告可以解决。
组件更名不易:组件名需要通过字符串来查找,界面组件一旦不能获取,则会出现null值,和不正确的场景,应对的方法同样是在UnityTool中添加查找失败的警告。

posted @ 2019-01-09 16:34  爱上游戏开发  阅读(274)  评论(0编辑  收藏  举报
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