游戏随笔之事件系统的设计
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今天，开始写新的一年的博客了，我的博客更新的比较随意，也比较缓慢，哈哈。前段时间一直在看一些D3D11的博客，自己也在摸索各个API的使用，不过今天要写的是一篇游戏中的事件系统的设计，具体的事件系统的设计模式（观察者模式），我就不再赘述了，网上有很多相关资料，可以自行查阅学习了解一下相关的原理，比较简单易懂。
在游戏开发中，我们经常会和服务器进行信息的交互，比如玩家点击了商城里面的领取奖励的按钮，此时客户端会发送一个领取的协议给服务器，服务器校验通过后，会下发给客户端，客户端在收到消息后，会重新刷新一下相关的数据，那么这些数据的刷新怎么表现在UI上面呢，就需要我们通过事件系统来通知UI层进行相关的刷新操作了。
最常见的事件系统，就是我上面说到的，将数据层和UI层进行分离，通过事件系统的调用来实现耦合的拆分。这在游戏中有较多的应用，那么，我们今天先说一下这种事件系统的设计模式吧。
一、常见事件系统的设计
要设计一个事件系统，一般会暴露最常见的三个接口：Add/Remove/Trigger，分别负责事件的添加，移除和触发。依然用Lua来实现这样的一个接口，我们可以用几个table来实现一个基本的事件系统的三个接口：
local events = {}
local eventHandleId = 0
local eventHandles = {}
--设置两个内部函数操作增加和删除
local function AddListener(name, listener)
local listeners = events[name]
if not listeners then
listeners = {}
events[name] = listeners
end
local handleId = listeners[listener]
if not handleId then
handleId = eventHandleId + 1
eventHandleId = handleId
--此处插入，用function来用作key值
listeners[listener] = handleId
eventHandles[handleId] = { name, listener }
end
return handleId
end
local function RemoveListener(name, listener, handles)
local listeners = events[name]
if listeners then
if not listener then
--该name下对应的所有都清空
for _, handleId in pairs(listeners) do
eventHandles[handleId] = nil
if handles then
handles[handleId] = nil
end
end
events[name] = nil
else
--特定对应的某个listner删除
local handleId = listeners[listener]
if handleId then
listeners[listener] = nil
eventHandles[handleId] = nil
if handles then
handles[handleId] = nil
end
end
end
end
end
--指定删除某个handleId对应的事件
local function RemoveHandle(handleId)
local entry = eventHandles[handleId]
if entry then
RemoveListener(entry[1], entry[2])
end
end
--
local EventManager = {}
--增加
function EventManager.Add(name, listener)
AddListener(name, listener)
end
--删除
function EventManager.Remove(name, listener)
RemoveListener(name, listener)
end
--清空
function EventManager.Clear()
events = {}
eventHandles = {}
end
--触发
function EventManager.Dispatch(name, ...)
local listeners = events[name]
if listeners then
for listener, _ in pairs(listeners) do
--基于key值（实质为函数）来执行触发操作
listener(name, ...)
end
end
end
巧用lua中的table，我们可以实现一个最基本的事件系统，具体的原理可以参看lua代码来理解，不是很难。这是最基本的事件系统设计，在此基础上，我们可以进一步的优化我们的事件系统。我们在进行事件系统的注册、删除和触发的时候，并没有考虑到并发性。比如同时有多个消息过来，要求我们对同一个事件进行处理，这时候事件系统就需要考虑并发性的设计了。
二、处理并发性的事件系统设计
对于并发性的处理，许多常见的思路都给出了不同的处理办法，比如加锁就是一个比较好的处理办法。在执行触发的操作的时候，这是就对添加的函数进行滞后处理，这样可以避免在执行触发操作的时候，又塞入一个新的监听，造成触发隐藏问题。可以这样处理：
local events = {} local eventHandleId = 0 local eventHandles = {} local function AddListener(name, listener) local listeners = events[name] if not listeners then --listeners不再是一个简单的table，通过多个标识符来标识 listeners = { insert = {}, dirty = false, executing = false, destroyed = false } events[name] = listeners end local handleId = listeners[listener] or listeners.insert[listener] if not handleId then handleId = eventHandleId + 1 eventHandleId = handleId --如果在塞入的时候，该listeners正在被触发，则不执行立即塞入的操作，等下一个触发到来的时候执行 if listeners.executing then listeners.insert[listener] = handleId listeners.dirty = true else listeners[listener] = handleId end eventHandles[handleId] = { name, listener } end return handleId end local function RemoveListener(name, listener, handles) local listeners = events[name] if listeners then if not listener then for _, handleId in pairs(listeners) do eventHandles[handleId] = nil if handles then handles[handleId] = nil end end --标记其已经destroyed listeners.destroyed = true events[name] = nil else local handleId = listeners[listener] or listeners.insert[listener] if handleId then listeners[listener] = nil listeners.insert[listener] = nil eventHandles[handleId] = nil if handles then handles[handleId] = nil end end end end end local function RemoveHandle(handleId) local entry = eventHandles[handleId] if entry then RemoveListener(entry[1], entry[2]) end end local EventManager = {} function EventManager.Add(name, listener) AddListener(name, listener) end function EventManager.Remove(name, listener) RemoveListener(name, listener) end function EventManager.Clear() events = {} eventHandles = {} end function EventManager.Dispatch(name, ...) local listeners = events[name] if listeners then listeners.executing = true for listener, _ in pairs(listeners) do if type(listener) == "function" then listener(name, ...) end --可能在执行listener的过程中回调执行了remove，所以需要检测一次是否退出 if listeners.destroyed then return end end --触发完后，再执行缓存的塞入检测 if listeners.dirty then for listener, handleId in pairs(listeners.insert) do listeners[listener] = handleId listeners.insert[listener] = nil end listeners.dirty = false end listeners.executing = false end end
如果不用lua，改用c#来实现，则需要巧妙的运用c#中的链表来实现对应的操作，这儿我也给出一份c#链表的相关实现吧：）
using System; using System.Collections.Generic; public class EventListener { public string name; public Delegate action; } public static class EventManger { private static Dictionary<string, List<EventListener>> listenList = new Dictionary<string, List<EventListener>>(); private static Dictionary<string, int> listenerStatus = new Dictionary<string, int>(); private static Dictionary<string, List<EventListener>> addList = new Dictionary<string, List<EventListener>>(); private static Dictionary<string, List<EventListener>> removeList = new Dictionary<string, List<EventListener>>(); //查找监听 public static EventListener GetListener(string name, Delegate action) { if (action == null) return null; List<EventListener> listEvent = null; if (!listenList.TryGetValue(name, out listEvent) || listEvent.Count < 1) return null; var ls = listEvent.Find(l => l.action.Method == action.Method); return ls; } //添加事件监听 public static EventListener AddEventListener(string name, Delegate action) { if (action == null) return null; //判断是否已经有 var listener = GetListener(name, action); if (listener != null) return listener; //new 可以用资源池代替 listener = new EventListener(); listener.name = name; listener.action = action; //第一次创建，则建立对应的dic if(!listenList.ContainsKey(name)) { listenList.Add(name, new List<EventListener>()); addList.Add(name, new List<EventListener>()); removeList.Add(name, new List<EventListener>()); listenerStatus.Add(name, 0); } //处于事件触发，则滞后处理 if (listenerStatus[name] > 0) addList[name].Add(listener); else listenList[name].Add(listener); return listener; } //删除事件监听 public static void RemoveListener(string name, EventListener listener) { List<EventListener> deleteList = null; if(listenList.TryGetValue(name, out deleteList)) { //首先删除addList中的监听 addList[name].Remove(listener); if(deleteList.Contains(listener)) { //如果正在触发，则滞后 if (listenerStatus[name] > 0) removeList[name].Add(listener); else { deleteList.Remove(listener); //归还到资源池去........ } } } } //事件触发 public static void DispatchEvent(string name) { //............... List<EventListener> ls = null; if(listenList.TryGetValue(name, out ls)) { //标记正在触发 listenerStatus[name]++; // foreach(var listener in ls) { listener.action.DynamicInvoke(null); } var count = listenerStatus[name] - 1; listenerStatus[name] = count; //此时执行滞后的增删操作 if(count < 1) { var list = addList[name]; ls.AddRange(list); list.Clear(); list = removeList[name]; foreach (var listener in list) ls.Remove(listener); list.Clear(); } //....... } } }
用listenerStatus来标志是否处于事件触发的状态， 可以较为巧妙的避开同时对链表的操作，当然实际的应用在还会添加一些限定条件，判定条件，避免某些不符合常规的操作带来的风险，具体需要结合项目来进行相关的实现即可。好了，今天的文章就写到这儿，后续再继续更新 :D
