设计模式 --- 外观模式
外观模式是一种结构型设计模式,为复杂子系统提供统一的高层接口,通过定义一个外观类来简化客户端与子系统的交互,降低系统耦合度。这种模式隐藏了子系统的复杂性,将客户端与子系统的实现细节隔离开来,让客户端只需与外观类交互即可完成复杂的操作。
优点:
1.简化接口:客户端只需与外观类交互,无需了解子系统的复杂接口和实现细节,降低了客户端的使用难度。
2.降低耦合度:将客户端与子系统隔离开来,使得子系统的变化不会影响到客户端,提高了系统的可维护性和可扩展性。
3.提高灵活性:可以根据需要添加或修改外观类的方法,而不会影响到子系统的实现。
缺点:
1.不符合开闭原则:如果需要添加新的子系统功能,可能需要修改外观类的代码,这违反了开闭原则。
优化:提供扩展方法或钩子方法。
2.外观类可能过于庞大:当子系统的功能越来越多,外观类的方法也会越来越多,导致外观类变得庞大和复杂。
优化:分拆为多个子外观类。
// 基础层
class CoreFacade {protected DatabaseService _db = new DatabaseService();protected CacheService _cache = new CacheService();
}// 扩展层(继承复用)
class BusinessFacade : CoreFacade {private AnalyticsService _analytics = new AnalyticsService();public void ProcessOrder(Order order) {_cache.Store(order);_db.Save(order);_analytics.Track(order);}
}
说明例子:
1.UML类图:
2.实现:
1.定义一个外观类:
public class AppFacadePattern{private GameEventSys m_gameEventSys = null;private CampSys m_campSys = null; public void Initinal(){m_gameEventSys = new GameEventSys();m_campSys = new CampSys();}public void Update(){m_gameEventSys.Update();m_campSys.Update();}}
2.定义一个基础系统类以及两个实际系统类:
public class BaseSys{public virtual void Update(){}}public class GameEventSys : BaseSys{public override void Update(){Debug.Log("GameEventSys Update");}}public class CampSys : BaseSys{public override void Update(){Debug.Log("CampSys Update");}}
3.测试类:
public class AppFacade : MonoBehaviour
{AppFacadePattern appFacade = null;void Start(){appFacade = new AppFacadePattern();appFacade.Initinal();}void Update(){appFacade?.Update(); }
}
游戏中的使用场景:
1.游戏资源加载与管理:游戏里需要加载各种各样的资源(像图片、音频、模型等),可能涉及不同的加载器、缓存机制等。
2.游戏输入管理:游戏中的输入方式多种多样,比如键盘、鼠标、手柄等,不同的输入设备有不同的处理逻辑,而且还可能存在不同的输入模式(如菜单模式、游戏模式等)。
3.游戏特效管理:游戏中常常会有各种特效,如粒子特效、光影特效、音效特效等。每种特效都有其独特的创建、播放和销毁逻辑。
4.游戏网络通信管理:游戏中的网络通信涉及多个方面,例如连接服务器、发送和接收数据、处理网络错误等。这些操作可能较为复杂,并且不同的网络协议和服务器有不同的实现方式。
5.新手引导系统:引导流程需要控制UI提示、镜头移动、操作锁定等多个模块。
6.存档/读档系统:玩家数据保存涉及角色状态、任务进度、地图探索等多个子系统。
7.场景加载管理器:场景加载涉及资源加载、光照烘焙、物理系统初始化等多个子系统。
8.战斗系统封装:角色攻击需要协调动画、伤害计算、特效、音效等多个模块。
9.动态难度调整:难度平衡涉及敌人属性、掉落率、AI行为等多个参数。
总结:
通过合理应用外观模式,可以显著提升 C# 项目的可维护性和架构清晰度,特别是在处理复杂系统集成、第三方库封装或跨团队协作场景中效果显著。
参考书籍:
《Hands-On Game Development Patterns with Unity 2019》
《设计模式与游戏完美开发》