Unity3d 必备的几种设计模式.docx

Unity3d 必备的几种设计模式.docx

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Unity3d必备的几种设计模式

unity编程众所周知，它是属于脚本化，脚本没有一个具体的概念跟架构，

      导致在项目过程中，经常出现哪里需要实现什么功能，就随便添加脚本，结果，就造成了一片混乱，不好管理。

更有甚者，自己的写的代码闲置一段时间后，再去想找某个功能的实现，都要在视图中翻来覆去找半天。

哎!

请容许我在此感叹一声，这还是你写的东西么？

     因此，一个好的设计模式是多么的重要啊，那么，我们在使用unity3d开发东西的时候，脚本架构到底应该如何来写？

呵呵...

其实，我也给不了你们具体答案，因为每个人的开发习惯，每个团队的开发模式也各有千秋，

so，在此我只做几种设计模式的总结，

主要参考书籍有《设计模式》《设计模式之禅》《大话设计模式》以及网上一些零散的文章，

但主要内容还是我本人的一些经验以及感悟。

写出来的目的一方面是系统地整理一下，一方面也与广大的网友分享，

至于你们到底如何使用，

望君斟酌啊!

因为设计模式对编程人员来说，的确非常重要。

当然，如果大家的理解跟我有所不同，欢迎留言，大家共同探讨。

设计模式六大原则

（1）：

单一职责原则

说到单一职责原则，很多人都会不屑一顾。

      因为它太简单了，稍有经验的程序员即使从来没有读过设计模式、从来没有听说过单一职责原则，在设计软件时也会自觉的遵守这一重要原则，因为这是常识。

文章来自【狗刨学习网】

      在软件编程中，谁也不希望因为修改了一个功能导致其他的功能发生故障。

而避免出现这一问题的方法便是遵循单一职责原则。

虽然单一职责原则如此简单，并且被认为是常识，但是即便是经验丰富的程序员写出的程序，也会有违背这一原则的代码存在。

      为什么会出现这种现象呢？

因为有职责扩散。

所谓职责扩散，就是因为某种原因，职责被分化成了更细的职责。

如：

用一个类描述动物呼吸这个场景。

classAnimal

{

publicvoidbreathe（stringanimal）

{

Debug.Log（animal+"呼吸空气"）;

}

}

publicclassClient

{

Animalanimal=newAnimal（）;

voidStart（）

{

animal.breathe（"牛"）;

animal.breathe（"羊"）;

animal.breathe（"猪"）;

}

}

运行结果：

牛呼吸空气

羊呼吸空气

猪呼吸空气

程序上线后，发现问题了，并不是所有的动物都呼吸空气的，比如鱼就是呼吸水的。

修改时如果遵循单一职责原则，需要将Animal类细分为陆生动物类Terrestrial，水生动物Aquatic，代码如下：

classTerrestrial

{

publicvoidbreathe（Stringanimal）{

Debug.Log（animal+"呼吸空气"）;

}

}

classAquatic

{

publicvoidbreathe（Stringanimal）{

Debug.Log（animal+"呼吸水"）;

}

}

publicclassClient

{

publicstaticvoidmain（String[]args）

{

Terrestrialterrestrial=newTerrestrial（）;

Debug.Log（terrestrial.breathe（"牛"））;

Debug.Log（terrestrial.breathe（"羊"））;

Debug.Log（terrestrial.breathe（"猪"））;

Aquaticaquatic=newAquatic（）;

Debug.Log（aquatic.breathe（"鱼"））;

}

}

运行结果：

牛呼吸空气

羊呼吸空气

猪呼吸空气

鱼呼吸水

我们会发现如果这样修改花销是很大的，除了将原来的类分解之外，还需要修改客户端。

而直接修改类Animal来达成目的虽然违背了单一职责原则，但花销却小的多，代码如下：

classAnimal

{

publicvoidbreathe（Stringanimal）

{

if（"鱼".equals（animal））

{

Debug.Log（（animal+"呼吸水"））;

}

else

{

Debug.Log（（animal+"呼吸空气"））;

}

}

}

publicclassClient

{

publicstaticvoidmain（String[]args）

{

Animalanimal=newAnimal（）;

Debug.Log（animal.breathe（"牛"））;

Debug.Log（animal.breathe（"羊"））;

Debug.Log（animal.breathe（"猪"））;

Debug.Log（animal.breathe（"鱼"））;

}

}

可以看到，这种修改方式要简单的多。

但是却存在着隐患：

有一天需要将鱼分为呼吸淡水的鱼和呼吸海水的鱼，

则又需要修改Animal类的breathe方法，而对原有代码的修改会对调用“猪”“牛”“羊”等相关功能带来风险，

也许某一天你会发现程序运行的结果变为“牛呼吸水”了。

这种修改方式直接在代码级别上违背了单一职责原则，虽然修改起来最简单，但隐患却是最大的。

还有一种修改方式：

classAnimal

{

publicvoidbreathe（Stringanimal）{

Debug.Log（animal+"呼吸空气"）;

}

publicvoidbreathe2（Stringanimal）{

Debug.Log（animal+"呼吸水"）;

}

}

publicclassClient

{

publicstaticvoidmain（String[]args）

{

Animalanimal=newAnimal（）;

Debug.Log（animal.breathe（"牛"））;

Debug.Log（animal.breathe（"羊"））;

Debug.Log（animal.breathe（"猪"））;

Debug.Log（animal.breathe2（"鱼"））;

}

}

可以看到，这种修改方式没有改动原来的方法，而是在类中新加了一个方法，这样虽然也违背了单一职责原则，

但在方法级别上却是符合单一职责原则的，因为它并没有动原来方法的代码。

这三种方式各有优缺点，

那么在实际编程中，采用哪一中呢？

其实这真的比较难说，需要根据实际情况来确定。

我的原则是：

只有逻辑足够简单，才可以在代码级别上违反单一职责原则；只有类中方法数量足够少，才可以在方法级别上违反单一职责原则。

遵循单一职责原的优点有：

∙可以降低类的复杂度，一个类只负责一项职责，其逻辑肯定要比负责多项职责简单的多；

∙提高类的可读性，提高系统的可维护性；

∙变更引起的风险降低，变更是必然的，如果单一职责原则遵守的好，当修改一个功能时，可以显著降低对其他功能的影响。

需要说明的一点是单一职责原则不只是面向对象编程思想所特有的，只要是模块化的程序设计，都适用单一职责原则。

设计模式六大原则

（2）：

里氏替换原则

肯定有不少人跟我刚看到这项原则的时候一样，对这个原则的名字充满疑惑。

其实原因就是这项原则最早是在1988年，由麻省理工学院的一位姓里的女士（BarbaraLiskov）提出来的。

简单来说的话，就是当我们使用继承时，遵循里氏替换原则。

注：

类B继承类A时，除添加新的方法完成新增功外，尽量不要重写父类A的方法，也尽量不要重载父类A的方法。

继承包含这样一层含义：

父类中凡是已经实现好的方法（相对于抽象方法而言），实际上是在设定一系列的规范和契约，

虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约，但是如果子类对这些非抽象方法任意修改，

就会对整个继承体系造成破坏。

而里氏替换原则就是表达了这一层含义。

继承作为面向对象三大特性之一，在给程序设计带来巨大便利的同时，也带来了弊端。

比如使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加了对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，

则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，

所有涉及到子类的功能都有可能会产生故障。

那就让我们一起看看继承的风险，如下：

[/size][/font][/color]

[color=#000][font=宋体][size=13px]classA

{

publicintfunc1（inta,intb）

{

returna-b;

}

}

publicclassClient

{

voidStart（）

{

Aa=newA（）;

Debug.Log（（"100-50="+a.func1（100,50））;

Debug.Log（（"100-80="+a.func1（100,80）））;

}

}

运行结果：

100-50=50

100-80=20

后来，我们需要增加一个新的功能：

完成两数相加，然后再与100求和，由类B来负责。

即类B需要完成两个功能：

两数相减。

两数相加，然后再加100。

由于类A已经实现了第一个功能，所以类B继承类A后，只需要再完成第二个功能就可以了，代码如下

[/size][/font][/color]

[color=#000][font=宋体][size=2]classB:

A{

publicintfunc1（inta,intb）{

returna+b;

}

publicintfunc2（inta,intb）{

returnfunc1（a,b）+100;

}

}

publicclassClient{

voidStart（）

{

Bb=newB（）;

Debug.Log（"100-50="+b.func1（100,50））;

Debug.Log（"100-80="+b.func1（100,80））;

Debug.Log（"100+20+100="+b.func2（100,20））;

}

类B完成后，运行结果：

100-50=150

100-80=180

100+20+100=220

我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。

原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。

在本例中，引用基类A完成的功能，换成子类B之后，发生了异常。

在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，

但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的几率非常大。

如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：

原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖、聚合，组合等关系代替。

里氏替换原则通俗的来讲就是：

子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

它包含以下4层含义：

1.子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。

2.子类中可以增加自己特有的方法。

3.当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。

4.当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。

看上去很不可思议，因为我们会发现在自己编程中常常会违反里氏替换原则，程序照样跑的好好的。

所以大家都会产生这样的疑问，假如我非要不遵循里氏替换原则会有什么后果？

后果就是：

你写的代码出问题的几率将会大大增加。

设计模式六大原则（3）：

依赖倒置原则

定义：

高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象。