【游戏编程模式】读书笔记三：享元模式、观察者模式

《游戏编程模式》-Bob Nystrom

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享元模式

基本定义与概念

享元模式(FlyweightPattern)是以效率为核心的设计模式，当我们有大量类似对象需要进行实例化时，如果直接一个一个类的进行创建，那其将占用大量的内存空间。而享元模式将其对象的数据分为两部分—共享部分(如材质、模型)与其他部分(如大小、坐标)分别储存，共享部分只声明一片固定空间，所有对象持有对该空间的引用，这样生成对象时便只需要关心其他部分的数据即可。

应用场景

• 有大量相同相似对象需要实例化
• 这些对象存在数据可以共享

优点

• 节省内存开销，提高效率
• 在大量创建实例时更方便管理

缺点

• 如果需要实例化的对象不够多，享元模式的引入反而会增加代码管理成本
• 创建对象的过程可能更加繁琐

Unity简单实现

Unity中的预制体、材质球等本身便是应用享元模式进行开发的，如多个物体共用一个材质球等

享元的核心其实便是共享一部分不变的数据来节省空间，在Unity中通过ScriptableObject,静态类等都可以实现共享数据这一功能，同时其与建造者模式、工厂模式都有着不错的相性

以下为一些简单的实现：

namespace FlyweightPattern
{
    /// <summary>
    /// 共享数据类(使用Struct应该也行)
    /// 在具体对象中持有该类的引用即可
    /// </summary>
    public class FlyweightClass
    {
        // 共享数据
        public int Hp;
        public float Speed;

        // 构造函数
        public FlyweightClass(int hp, float speed)
        {
            Hp = hp;
            Speed = speed;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 共享数据SO
    /// 在菜单中右键创建SO文件或使用ScriptableObject.CreateInstance方法创建SO实例
    /// 在具体对象中持有SO文件的引用即可
    /// </summary>
    [CreateAssetMenu(fileName = "Data",menuName = "SO/Flyweight")]
    public class FlyweightSO : ScriptableObject
    {
        public int hp;
        public float speed;
    }
}

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观察者模式

基本定义与概念

观察者模式(ObserverPattern)是一种可以将代码的调用与对于调用的响应分离的设计模式，这是一种极重要的设计模式，C#中的event系统便是基于观察者模式实现的。在观察者模式中，观察者拥有具体的需要执行的代码，被观察者则仅需要负责发出通知，观察者监听到了对应的通知就会执行对应的代码。当我们编写被观察者的其他代码时，便无需关心奇怪的耦合问题，只需要专注于被观察者本身，在需要触发对应事件的时候发出通知即可。

应用场景

• 当一个事件会触发一个或多个分属于不同系统的行为时
• 当程序耦合严重时，观察者模式可以解除观察者与被观察者之间的依赖

Unity简单实现

*此处我直接实现了事件中心，这也是观察者模式的一种体现，引入了事件中心类作为第三方管理者统一订阅与触发事件

namespace ObserverPattern
{
    public static class EventCenter
    {
        private static readonly Dictionary<string, Action> Events = new Dictionary<string, Action>();

        public static void AddListener(string key, Action action)
        {
            if (!Events.ContainsKey(key))
            {
                Events.Add(key,action);
                return;
            }
            Events[key] += action;
        }

        public static void RemoveListener(string key, Action action)
        {
            if (!Events.ContainsKey(key))
            {
                Debug.LogError($"EventCenter:can't find {key} when remove");
                return;
            }
            Events[key] -= action;
        }

        public static void Trigger(string key)
        {
            if (!Events.ContainsKey(key))
            {
                Debug.LogError($"EventCenter:can't find {key} when trigger");
                return;
            }
            Events[key]();
        }
    }
}