【Unity程序】Unity游戏开发中常用的设计模式【一】

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👨‍💻 本文由秩沅原创

👨‍💻 收录于专栏：Unity基础实战

⭐🅰️⭐

文章目录

- ⭐🅰️⭐
- ⭐前言⭐
- 🎶（==1==）常用设计模式
- - 1.单例模式
  - 2.对象池模式
  - 3.享元模式（缓存池）
  - 4.观察者模式
  - 5.代理模式
  - 6.外观模式
  - 6.工厂模式
  - 7.命令模式
- 🎶（==2==）设计模式Unity模板
- - 1.单例模式
  - 2.对象池模式
  - 3.享元模式（缓存池）
  - 4.观察者模式（事件中心）
  - 5.代理模式（Mediator中介）
  - 6.外观模式
- 🎶（==3==）程序框架
- - 1. UIManager
  - 2.UIManager中的面板基类BasePanel
- ⭐🅰️⭐

⭐前言⭐

🎶（1）常用设计模式

1.单例模式

单例模式就像是一个特殊的工厂，它确保一个类只能创建一个对象，就像是工厂只生产一种特定的产品。这种模式有助于确保在整个程序中，某个类的实例只有一个，避免了不必要的资源浪费和数据混乱。
单例模式也可以类比为一个全局的管理员。它确保了在整个应用程序中只有一个实例存在，因此可以用来管理全局状态、资源、配置等，确保这些全局数据在程序中的一致性和唯一性。

2.对象池模式

是创建型设计模式的一种，将对象预先创建并初始化后放入对象池中，对象提供者就能利用已有的对象来处理请求，减少频繁创建对象所占用的内存空间和初始化时间。
对象池模式（Object Pool Pattern）：重点在于管理可重用对象的集合，以避免频繁创建和销毁对象带来的性能开销。对象池会预先创建一定数量的对象，并在需要时将它们分配给客户端，客户端使用完毕后将对象归还给池而不是销毁。这样可以避免频繁地创建和销毁对象，提高了性能和资源利用率。

3.享元模式（缓存池）

享元模式（Flyweight Pattern）：主要关注的是共享对象以减少内存占用和提高性能。它通过共享尽可能多的相似对象来减少内存使用，特别是当对象具有大量相似的状态时。它通常通过将对象的共享状态（内在状态）与对象的特定状态（外在状态）相分离来实现。

4.观察者模式

在Unity中，观察者模式是一种设计模式，用于实现对象之间的一对多依赖关系。它允许一个对象（称为主题或被观察者）将其状态的改变通知给一组依赖于该对象的其他对象（称为观察者），使得这些观察者能够自动更新。
在Unity中，观察者模式通常使用事件（Event）来实现。被观察者对象定义一个事件，并在适当的时候触发该事件。观察者对象通过订阅（Subscribe）这个事件来注册自己，一旦事件被触发，观察者对象会收到通知并执行相应的操作。

观察者模式在游戏开发中经常使用，例如在实现游戏中的事件系统、UI更新等方面。它提供了一种松耦合的方式，使得对象之间的通信更加灵活和可维护。

5.代理模式

在Unity中，代理模式是一种设计模式，用于通过创建一个代理类来控制对另一个对象的访问。代理类充当了被代理对象的中介，可以在访问被代理对象之前或之后执行一些额外的操作。

在游戏开发中，代理模式常用于以下情况：

远程代理：在网络游戏中，代理模式可以用于处理客户端和服务器之间的通信。客户端通过代理类与服务器进行通信，代理类负责将请求转发给服务器并返回响应。
虚拟代理：当处理大量资源时，可以使用代理模式来延迟创建或加载这些资源。代理类可以在需要时才实例化或加载资源，以提高程序的性能。
安全代理：代理模式可以用于实现访问控制。代理类可以根据用户的权限来控制对某些功能的访问，从而增强系统的安全性。

在Unity中，代理模式可以通过创建一个继承自某个接口的代理类来实现。代理类可以与被代理对象实现相同的接口，并在必要时调用被代理对象的方法或属性。这样，代理类就可以代替被代理对象与其他对象进行交互。

6.外观模式

在Unity中，外观模式是一种设计模式，用于提供一个统一的接口，封装了一组复杂的接口或子系统，并使其更容易使用。外观模式的目的是简化客户端与接口之间的交互，通过隐藏复杂的实现细节，提供一个简单的接口给客户端使用。

在Unity中，外观模式通常用于简化复杂的系统或子系统的使用。例如，当使用Unity的物理引擎时，可以使用Rigidbody外观来处理物体的物理行为。这样，开发者可以使用简单的方法，如AddForce和Rotate，来控制物体的运动和旋转，而不必关心底层的物理计算和碰撞检测。
另一个常见的使用外观模式的地方是在游戏开发中的音频管理中。通过创建一个AudioManager外观，开发者可以使用简单的方法，如PlaySound和StopSound，来控制游戏中的音频播放，而不必直接访问底层的音频引擎。

使用外观模式可以提高代码的可读性和可维护性，简化客户端代码，并且使系统更加灵活和可扩展。

6.工厂模式

在Unity中，工厂模式是一种创建型设计模式，用于封装对象的实例化过程。工厂模式将对象的创建委托给一个工厂类，该工厂类负责根据不同的条件或参数返回适当的对象实例。

工厂模式的主要目的是隐藏对象的创建细节，并提供一种统一的方式来创建对象，使代码更加灵活和可维护。通过使用工厂模式，可以降低代码的耦合性，使得代码的扩展更加容易。
在Unity中，工厂模式常用于创建游戏对象的实例。通过使用工厂模式，可以根据不同的需求和场景，以一种统一的方式来创建游戏对象，并在需要时对其进行初始化和配置。工厂模式可以帮助我们简化游戏对象的创建过程，提高代码的可读性和可维护性。

在Unity中，工厂模式可以通过自定义脚本和组件来实现。通过编写工厂类，可以根据不同的条件或参数来创建不同类型的游戏对象，并将其添加到场景中或作为其他对象的子对象。同时，还可以通过工厂类的接口来控制对象的创建和初始化过程，以及处理对象的销毁和回收。

7.命令模式

在Unity中，命令模式是一种设计模式，用于解耦游戏对象的行为和输入命令之间的关系。该模式通过将命令封装成对象，使得游戏对象不需要直接处理输入命令，而是通过调用命令对象来执行相应的操作。

在命令模式中，通常有四个主要的角色：

命令（Command）：定义了需要执行的操作接口，通常包含一个执行方法（Execute）和一个撤销方法（Undo）。
具体命令（Concrete Command）：实现了命令接口的具体类，包含了具体的操作逻辑。
命令调用者（Invoker）：负责调用具体命令的对象，通常包含一个命令对象的引用。
接收者（Receiver）：真正执行命令的对象，通常是游戏对象或者组件。

在Unity中，可以将输入命令封装成具体的命令对象。当玩家触发某个操作时，比如按下按钮或者触摸屏幕，命令调用者会创建相应的命令对象，并调用其执行方法。命令对象会将具体的操作逻辑委托给接收者来执行。
通过使用命令模式，可以实现游戏对象的行为和输入命令之间的解耦，提高代码的可维护性和扩展性。

🎶（2）设计模式Unity模板

1.单例模式

SingleManager

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//不继承Mono的泛型模板
public class SingleManager<T> where T:new()
{private static T instance;public static T GetInstance(){if (instance == null)instance = new T();return instance;}
}

SingletonMono

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//继承了 Mono的泛型模板 --激活只能拖拽或者AddComponent
public class SingletonMono<T> : MonoBehaviour where T: MonoBehaviour
{private static T instance;public static T GetInstance(){       return instance;}protected virtual void Awake(){instance = this as T;}}

SingletonAutoMono

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//激活--不需要拖拽或者AddComponent--直接在面板中创建
public class SingletonAutoMono<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour
{private static T instance;public static T GetInstance(){if( instance == null ){GameObject obj = new GameObject();obj.name = typeof(T).ToString(); //设置对象的名字为脚本名DontDestroyOnLoad(obj);          //过场景 不移除instance = obj.AddComponent<T>();}return instance;}}

2.对象池模式

//音符块（栈）声明private Stack<NoteObject> noteObjectPool = new Stack<NoteObject>();/// <summary>/// 对象池有关/// </summary>/// <returns></returns>public NoteObject GetFreshNoteObject()   // 从对象池中取音符对象{NoteObject retObj;if (noteObjectPool.Count>0){retObj = noteObjectPool.Pop();}else{//资源源//retObj = Instantiate(noteObject);retObj = Instantiate(noteObject);}retObj.transform.position = Vector3.one*2;retObj.gameObject.SetActive(true);//retObj.SetActive(true);retObj.enabled = true;return retObj;}public void ReturnNoteObjectToPool(NoteObject obj)  //将音符对象放入对象池{if (obj!=null){obj.enabled = false;obj.gameObject.SetActive(false);noteObjectPool.Push(obj);}}/// <summary>/// 从特效对象池中取对象/// </summary>/// <param name="stack"></param>/// <param name="effectObject"></param>public GameObject GetFreshEffectObject(Stack<GameObject> stack,GameObject effectObject){GameObject effectGo;if (stack.Count>0){effectGo=stack.Pop();}else{effectGo = Instantiate(effectObject);}effectGo.SetActive(true);  //确保特效对象是激活状态return effectGo;}

3.享元模式（缓存池）

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PoolManager

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;// 抽屉数据  public class PoolData
{public GameObject fatherObj;public List<GameObject> poolList;public PoolData(GameObject obj, GameObject poolObj){fatherObj = new GameObject(obj.name);fatherObj.transform.parent = poolObj.transform;poolList = new List<GameObject>() {};PushObj(obj);}//存public void PushObj(GameObject obj){obj.SetActive(false);poolList.Add(obj);obj.transform.parent = fatherObj.transform;}//取public GameObject GetObj(){GameObject obj = null;       obj = poolList[0];     //取第一个poolList.RemoveAt(0);  //然后容器中移除obj.SetActive(true);obj.transform.parent = null;     //断开了父子关系return obj;}
}//缓存池管理器
public class PoolManager : SingleManager<PoolManager>
{//存储衣柜public Dictionary<string, PoolData> poolDic = new Dictionary<string, PoolData>();private GameObject poolObj;//衣柜里面拿东西public void GetObj(string name, UnityAction<GameObject> callBack){//有抽屉 并且抽屉里有东西if (poolDic.ContainsKey(name) && poolDic[name].poolList.Count > 0){callBack(poolDic[name].GetObj());}else{//通过异步加载资源 创建对象给外部用ResourceManager .GetInstance().LoadAsync<GameObject>(name, (obj2) =>{obj2.name = name;callBack(obj2); //异步加载出的资源不能直接给外部使用所以需要委托});}}//放东西进衣柜public void PushObj(string name, GameObject obj){if (poolObj == null)  //防止报错poolObj = new GameObject("Pool");//里面有抽屉if (poolDic.ContainsKey(name)){poolDic[name].PushObj(obj);}else{poolDic.Add(name, new PoolData(obj, poolObj));}}//清空缓存池——在场景切换时public void Clear(){poolDic.Clear();poolObj = null;}
}

4.观察者模式（事件中心）

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using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;public interface IEventInfo
{}public class EventInfo<T> : IEventInfo
{public UnityAction<T> actions;public EventInfo( UnityAction<T> action){actions += action;}
}public class EventInfo : IEventInfo
{public UnityAction actions;public EventInfo(UnityAction action){actions += action;}
}/// <summary>
/// 事件中心 单例模式对象
/// 1.Dictionary
/// 2.委托
/// 3.观察者设计模式
/// 4.泛型
/// </summary>
public class EventCenter : BaseManager<EventCenter>
{//key —— 事件的名字（比如：怪物死亡，玩家死亡，通关 等等）//value —— 对应的是 监听这个事件 对应的委托函数们private Dictionary<string, IEventInfo> eventDic = new Dictionary<string, IEventInfo>();/// <summary>/// 添加事件监听/// </summary>/// <param name="name">事件的名字</param>/// <param name="action">准备用来处理事件 的委托函数</param>public void AddEventListener<T>(string name, UnityAction<T> action){//有没有对应的事件监听//有的情况if( eventDic.ContainsKey(name) ){(eventDic[name] as EventInfo<T>).actions += action;}//没有的情况else{eventDic.Add(name, new EventInfo<T>( action ));}}/// <summary>/// 监听不需要参数传递的事件/// </summary>/// <param name="name"></param>/// <param name="action"></param>public void AddEventListener(string name, UnityAction action){//有没有对应的事件监听//有的情况if (eventDic.ContainsKey(name)){(eventDic[name] as EventInfo).actions += action;}//没有的情况else{eventDic.Add(name, new EventInfo(action));}}/// <summary>/// 移除对应的事件监听/// </summary>/// <param name="name">事件的名字</param>/// <param name="action">对应之前添加的委托函数</param>public void RemoveEventListener<T>(string name, UnityAction<T> action){if (eventDic.ContainsKey(name))(eventDic[name] as EventInfo<T>).actions -= action;}/// <summary>/// 移除不需要参数的事件/// </summary>/// <param name="name"></param>/// <param name="action"></param>public void RemoveEventListener(string name, UnityAction action){if (eventDic.ContainsKey(name))(eventDic[name] as EventInfo).actions -= action;}/// <summary>/// 事件触发/// </summary>/// <param name="name">哪一个名字的事件触发了</param>public void EventTrigger<T>(string name, T info){//有没有对应的事件监听//有的情况if (eventDic.ContainsKey(name)){//eventDic[name]();if((eventDic[name] as EventInfo<T>).actions != null)(eventDic[name] as EventInfo<T>).actions.Invoke(info);//eventDic[name].Invoke(info);}}/// <summary>/// 事件触发（不需要参数的）/// </summary>/// <param name="name"></param>public void EventTrigger(string name){//有没有对应的事件监听//有的情况if (eventDic.ContainsKey(name)){//eventDic[name]();if ((eventDic[name] as EventInfo).actions != null)(eventDic[name] as EventInfo).actions.Invoke();//eventDic[name].Invoke(info);}}/// <summary>/// 清空事件中心/// 主要用在 场景切换时/// </summary>public void Clear(){eventDic.Clear();}
}

5.代理模式（Mediator中介）

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using PureMVC.Interfaces;
using PureMVC.Patterns.Mediator;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//-------------------------------
//-------功能：  角色面板视图中介
//-------创建者:         -------
//------------------------------/// <summary>
/// 角色面板视图中介
/// 固定：
/// 1.继承PureMVC的Mediator脚本
/// 2.写构造函数
/// 3.重写监听通知的方法
/// 4.重写处理通知的方法
/// 5.可选：重写注册时的方法
/// </summary>
public class RoleViewMediator : Mediator
{//铭牌名public static string NAME = "RoleViewMediator";/// <summary>/// 构造函数/// </summary>public RoleViewMediator( ) : base(NAME){//可以去写创捷面板预设体的逻辑等}/// <summary>/// 重写监听通知的方法，返回需要的监听（通知）/// </summary>/// <returns>返回你需要监听的通知的名字数组</returns>public  override string[] ListNotificationInterests(){return new string[] { PureNotification.UPDATA_ROLE_INFO,PureNotification.ROLE_PANEL };}/// <summary>/// 重写处理通知的方法,处理通知/// </summary>/// <param name="notification">通知</param>public override void HandleNotification(INotification notification){switch (notification.Name){case  PureNotification.UPDATA_ROLE_INFO:(ViewComponent as RoleView).UpdateView(notification.Body as PlayerDataObj); break;}}/// <summary>/// 可选：重写注册方法（他们需要到Facde中注册）/// </summary>public override void OnRegister(){base.OnRegister();}}