Unity游戏开发中的桥接模式
作者:iukam
桥接模式是Unity游戏开发中常用的设计模式之一,用于将抽象部分与实现部分分离,从而使它们可以独立地变化。通过桥接模式,不同的抽象类可以与不同的实现类组合使用,从而实现更加灵活和可扩展的系统设计。常见的应用包括游戏中的场景渲染、UI界面设计、音效播放等
一、使用中介者模式的原因
比如,在实现较为复杂的角色和装备关系时,将两种角色(ISoldier和IEnemy)和三种武器(WeaponGun、WeaponRifle和WeaponRocket)交叉组合时,会存在以下问题:
- 每当要新增角色类时,都要在新的子类中重复编写相同的程序代码,比如每种武器都要实现对应角色的Fire。
- 当新增武器类型时,所有角色子类中的Attack方法,都必须修改,针对新的武器类型编写新的对应程序。同时也增加了维护的难度,使得武器类型不容易增加。
要解决上述问题,可以使用桥接模式的设计方法。
二、桥接模式的定义
桥接模式是最好应用但也是最难理解的,尤其是他的定义不长,其中关键的“抽象与实现分离”。
中介者模式在GoF中的说明:将抽象与实现分离,使二者可以独立地变化。
三、桥接模式的使用说明
创建一个桥接模式的结构如图:
其中的参与者如下:
Abstraction(抽象体接口)
- 拥有指向Implementor的对象引用。
- 定义抽象功能的接口,也可以作为子类调用实现功能的接口。
RefinedAbstraction(抽象体实现,扩充)
- 继承抽象体并调用Implementor完成实现功能。
- 扩充抽象体的接口,增加额外的功能。
Implementor(实现体接口)
- 定义实现功能的接口,提供给Abstraction(抽象体)使用。
- 接口功能可以只有单一的功能,真正的选择则再由Abstraction(抽象体)的需求加以组合应用。
ConcreteImplementorA/B(实现体)
完成实现接口上所定义的方法。
四、桥接模式的实现范例
介绍一个GoF范例程序如下:
绘图引擎(实现体接口和实现体)
/// <summary> /// 绘图引擎(实现体接口和实现体) /// </summary> public abstract class RenderEngine { public abstract void Render(string objName); } /// <summary> /// DirectX 引擎 /// </summary> public class DirectX : RenderEngine { public override void Render(string objName) { DXRender(objName); } public void DXRender(string objName) { //print "ObjName" } } /// <summary> /// OpenGL 引擎 /// </summary> public class OpenGL : RenderEngine { public override void Render(string objName) { GLRender(objName); } public void GLRender(string objName) { //print "ObjName" } }
形状 (抽象接口)
/// <summary> /// 形状 (抽象接口) /// </summary> public abstract class IShape { protected RenderEngine renderEngine = null; public void SetRenderEngine(RenderEngine renderEngine) { this.renderEngine = renderEngine; } public abstract void Draw(); }
具体形状的实现(抽象体接口的子类):
/// <summary> /// 球体 /// </summary> public class Sphere : IShape { public override void Draw() { renderEngine.Render("Sphere"); } } /// <summary> /// 圆柱体 /// </summary> public class Cube : IShape { public override void Draw() { renderEngine.Render("Cube"); } } /// <summary> /// 圆柱体 /// </summary> public class Cylinder : IShape { public override void Draw() { renderEngine.Render("Cylinder"); } }
由于RenderEngine将绘图引擎的功能与使用接口类分离,让原本依赖实现的程度降到最低。
五、桥接模式的总结
桥接模式具备以下优点:
将抽象与实现分离,之间的耦合度降到最低,利用游戏后期开发新增或修改内容;
总结:
桥接模式可以将两个群组有效地分离,让连个群组彼此之间互不影响。这两个群组可以是“抽象定义”与“功能实现”,也可以是两个需要交叉合作后才能完成某项任务的类。
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