在游戏引擎开发中常用的几种设计模式

内容简介：在游戏引擎开发中常用的几种设计模式

游戏引擎是决定游戏基本程序运行的关键，如何开发好游戏引擎就成为游戏程序开发者必须掌握的一项技能。这里要说的并不是基础设计方法，而是更进阶的设计模式。下面我们就来看看一些在游戏引擎开发中常用的几种设计模式。

仅仅因为你知道编程语言的语法，不足以让你成为一个程序员。我讨厌这么对你说，但它确实是真的。什么知识将会使你成为一个真正的 程序员 呢?答案是数据结构，算法和 设计模式 的知识。语言的语法与知道字母表同义。任何人，我的意思是任何人，可以在一个周内学会编程语言的语法。但是这样的人不可能开发模块化的、灵活的、可维护的应用。

现在我已经打破了你的心情和愿望，现在让我向你介绍设计模式，这将使你成为一个伟大的开发人员。

这有几种设计模式。他们中的大多数在书中都有相关的解释。但是最常用和最喜欢的设计模式如下：

单例模式(SingletonDesign Pattern: Allows only)：只允许创建一个类的一个实例。

策略模式(StrategyDesign Pattern)：通过解耦类行为从而提供灵活性。

观察者模式(Observer Design Pattern)：允许类在不知道任何事情的情况下相互交互。

组合模式(CompositeDesign Pattern)：为所有类提供了统一的接入点。

模型-视图-控制器模式(Model-View-Controller Design Pattern)(MVC)：摇滚乐队中的“披头士”。

我将在游戏引擎开发方面讨论每种设计模式(我是一个偏执的游戏引擎开发者)。但是，以下概念适用于任何应用或游戏开发。

单例模式(Singleton Design Pattern)

在游戏中，就像在电影里，应该只有一个导演。导演是一个类，这个类在游戏中指挥发生的事情。它控制对象的呈现。它控制位置更新。它将玩家的输入指向正确的游戏角色。

引擎应该阻止创建一个以上的导演类的实例，通过单例设计模式来实现。此设计模式确保为给定类实例化有且只有一个对象。

策略模式(Strategy Design Pattern)

在游戏中，你应该将输入控制器和游戏逻辑之间的交互进行解耦。游戏的逻辑应该接收相同类型的输入，而不管输入控制器是什么(按钮，手势，操纵杆)。

尽管对用户每个输入控制器的行为表现不同，但它们必须向游戏的逻辑提供相同的数据。此外，添加或删除输入控制器不应导致游戏崩溃。

这种解耦行为和灵活性是可能的，这归功于策略设计模式。这种设计模式允许通过动态方式来改变行为，而不需要修改游戏的任何逻辑，为你的游戏提供了很高的灵活性。

观察者模式(Observer Design Pattern)

在游戏中，你的所有类耦合度应该设计的很低。这意味着你的类应该能够彼此交互，且彼此之间应该知道对方尽量少的内容。使得你的类具有低耦合度，使得你的游戏可以模块化和灵活性的添加新的功能，且不会有意外的错误。

此模式通常在对象想要向其订阅户(其他类对象)发送消息时实现。对象不需要知道订阅者如何工作，但是他们能相互通信。

组合模式(Composite Design Pattern)

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。如果你在移动设备上玩游戏，那么每个按钮都是一个视图。

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复合设计模式。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。

模型-视图-控制器模式(Model-View-Controller Design Pattern)

如果模型-视图-控制器设计模式是一个摇滚乐队，那么它肯定会被称为“披头士”。毫无疑问。它是程序员中最广泛使用和喜欢的设计模式。

我通过模型视图控制器来介绍设计模式的。但我希望这不会是这样的。我和许多程序员一样，开始学习这个设计模式，但没有意识到这个模式是由三个基本的设计模式组成的。没有意识到这个事情，造成了很多困惑。

模型-视图-控制器设计模式由三种模式组成：

策略模式

观察者样式

组合模式

如上图所示，策略模式表示MVC中的Controller部分。策略模式将用户输入与游戏的逻辑(Model)和接口(View)分离。

组合设计模式表示应用程序中的所有视图(主窗口和按钮)。此设计模式为模型的所有视图提供统一的访问点。

观察者模式代表你的应用程序(模型)中的逻辑。通过这种模式，模型能够与视图和控制器进行交互，而不需要知道它们内部细节。这种模式使所有类之间的交互有更低的耦合度。

希望这篇文章可以帮助你。

from：GAD

以上所述就是小编给大家介绍的《在游戏引擎开发中常用的几种设计模式》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！

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