【Unity设计模式】✨使用 MVC 和 MVP 编程模式

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前言

最近在学习Unity游戏设计模式,看到两本比较适合入门的书,一本是unity官方的 《Level up your programming with game programming patterns》 ,另一本是 《游戏编程模式》

这两本书介绍了大部分会使用到的设计模式,因此很值得学习

本专栏暂时先记录一些教程部分,深入阅读后续再更新


文章目录

  • 前言
  • 那么什么是MVC?
  • MVP架构
  • 示例:用MVP完成上述的技能系统


那么什么是MVC?

MVC架构是本系列的重中之重,MVC框架相信大部分程序员(尤其做前后端的)都不会陌生。MVC的全称是Model-View-Controller(模型-视图-控制器),由于Controller才是中间部分,也许MCV更适合它?

Improve Your Unity Code with MVC/MVP Architectural Patterns

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MVC 背后的一般思想是将软件的逻辑部分数据UI(显示窗口) 分开。这有助于减少不必要的依赖关系。
顾名思义,MVC 模式将应用程序拆分为三层:

  • Model存储数据:模型严格来说是一个保存值的数据容器。它不执行游戏逻辑或运行计算。
  • View是界面:视图在屏幕上格式化和呈现数据的图形表示。
  • Controller处理逻辑:把它想象成大脑。它处理游戏数据并计算值在运行时的变化情况。

(在Unity中,通常数据返回不是直接由Model给View,依然需要借助Controller进行)

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Model负责数据的存储,它负责在运行时保存一些基本数据和状态,也需要管理例如UI相关的一些数据,它会包含一定的数据持久化的功能,但是不等同于存档这类完全持久化。因为它的主要目的是准确且有意义的表示数据,而非存储和检索数据。

举个例子,Model可以用于管理一些游戏中类的序列化信息,或者玩家游戏设置选项的状态,这些状态在游戏中是实时更新的,且不需要进行增删改查等复杂的数据操作。


View是一个展示窗口,在Unity中就是UI。我们玩家不会直接对数据进行操控,但是我们可以看到View给我们返回的数据信息,并对View进行控制。玩家对数据的所有控制都应该通过View类来进行。由于View在Unity中通常都是UI,所以我们通常会让View继承MonoBehaviour类。(Controller和Model是否继承Mono其实都可以)


Controller是控制器,当玩家操作View的时候,View需要触发Controller的数据处理逻辑,并实时更新Model中的数据。

一般来说User和Controller之间是没有交互逻辑的,上图中有些特殊,User直接和Controller之间进行了交互,这是因为游戏中的User往往是游戏人物,所以本质上游戏人物也属于View的一类,通常需要将Controller相关脚本挂载在游戏角色上,因此可以通过设备按键来访问Controller中的逻辑。


MVC框架的核心是单一责任,即每部分只完成一件事情


MVP架构

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在Unity中,MVC的一种变体——MVP架构更适合游戏开发。MVP架构的流程更加线性,由用户使用View,View通过Presenter来修改Model,Model的返回值也将通过Presenter触发对View的显示修改。

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将MVP架构放到一个完整的游戏系统中,如上述所示,首先玩家通过View的Button点击事件触发技能释放。按钮事件中注册了Controller中的一些事件,因此Controller中的事件触发——技能被放入了技能释放队列(上图中这个队列是命令模式,存储了一系列命令并让Controller执行),并由Timer来计算冷却时间。并且在释放技能后,Model中的属性要产生对应变化——例如蓝量减少。

将MVP架构中加入事件总线,那么在Controller中还需要将事件的触发信息传输给事件总线,让总线中的其他事件也接收到技能触发的信息以进行相应操作——例如怪物接受到了技能触发的通知,则触发受伤事件。

上述架构中的View不完全等于UI组件,可以是包含一系列UI组件的一个类,并设置一些UI更新的方法——只要控制View更新的逻辑本身不在View中执行即可。

最后,上述的所有MVC脚本,都被一个继承了MonoBehaviour的Ability System统一管理,因为Controller并没有继承MonoBehaviour,这样就可以根据Unity 的生命周期在Update中调用Controller的Update方法了。


示例:用MVP完成上述的技能系统

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先晒一下结构图,整个结构不会很复杂,只是涉及到的类比较多

最核心的理念是,Model和View是一定不能耦合的,只能通过Controller这个中间系统来进行交互,由Controller来执行逻辑,而对于事件的处理只需要Controller向事件总线发送消息,由注册了事件总线的监听者们接收到消息后自行处理数据。

而视图逻辑则只定义在View中(如按钮接受Input后触发事件)。Model则只负责处理本身的数据。View和Model之间彼此是不知道对方的存在的。

一般由View发送指令给Controller,Controller中读取了Model,调用内部事件处理View和Model的交互以实现Model的读写,再返回视图处理给View改变视图。这样的调用事件发生顺序就是MVP的体现。所以Unity中的MVC大部分还是以MVP为主。事件调度是较为线性的。

通常Model不继承MonoBehaviour,因为Model类只管理数据,数据不需要生命周期处理。所有的程序的生命周期处理只会再Controller和View中,所以这两个常常需要继承MonoBehaviour。

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我们使用MVC架构,在AbilitySystem中定义了技能栏中技能属性(AbilityItem,继承了ScriptableObjects)并初始化,在点击属性对应的键盘Key值时,触发了View中组件的生命周期事件,从而调用了Controller中为组件注册的委托,委托调用后Controller发送了一条技能事件消息:AbilityEvent,因此所有在AbilityEvent Bus中注册的对象们接收到消息后都进行了对应的处理。可以看到提示了使用技能消耗的血量和蓝量,每个技能对应进入CD状态,而血条和蓝条需要对应产生改变(同一个消息,由不同对象自行处理)。

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