单列模式
概念
单例模式是一种创建型设计模式,可以保证一个类只有一个实例,并提供一个访问该实例的全局节点。
优点
- 可以派生:在单例类的实例构造函数中可以设置以允许子类派生。
- 受控访问:因为单例类封装他的唯一实例,所以它可以严格的控制其他程序怎样以及何时访问它。
- 可以获得一个指向该实例的全局访问节点。
- 仅在首次请求单例对象时对其进行初始化。
缺点
- 违反了单一职责原则。
- 单例模式一般不要支持序列化,因为这也有可能导致多个对象实例。
- 多线程环境下需要进行特殊处理, 避免多个线程多次创建单例对象。
组成
1.单例(Singleton)类声明了一个名为getInstance的静态方法来返回其所属类的一个相同实例。
2.单例的构造函数必须私有化,即对客户端(Client)隐藏。调用getInstance方法必须是获取单例对象的唯一方式。
案例
方式1
public class Singleton
{private Singleton() { }private static Singleton instance;public static Singleton GetInstance{get{if (instance == null){instance = new Singleton();}return instance;}}
}
方式2:多线程单例
class SingletonThread
{private SingletonThread() { } //私有化构造private static volatile SingletonThread instance;private static object lockHelper = new Object { };public static SingletonThread GetInstance{get{// 双重校验,为避免额外的性能消耗。if (instance == null){// 当第一个线程运行到这里时,此时会对lock加锁。// 当第二个线程运行该方法时,首先检测到lock加锁状态,该线程就会挂起等待第一个线程解锁。lock (lockHelper){if (instance == null){instance = new SingletonThread();}}}return instance;}}
}
方式3
class SingletonRead
{private SingletonRead() { }//只要访问就会被执行静态构造器,不使用不会进行实例化public static readonly SingletonRead Instance = new SingletonRead();//等价于//public static readonly SingletonRead Instance;//static SingletonRead ()//{// Instance = new SingletonRead ();//}
}
MVC模式
概念
MVC设计模式一般指MVC框架,M(Model)指数据模型层,V(View)指视图层,C(Controller)指控制层。其设计目的是将M和V的实现代码分离,使同一个程序可以有不同的表现形式。
优点
- 多视图共享一个模型,大大提高了代码的重用性。
- MVC三个模块相互独立,松耦合架构。
- 控制器提高了应用程序的灵活性和可配置性。
- 有利于软件工程化管理。
总之,我们通过MVC设计模式最终可以打造出一个松耦合+高可重用性+高可适用性的完美架构。
缺点
- 原理复杂。
- 增加了系统结构和实现的复杂性。
- 视图对模型数据的低效率访问。
MVC并不适合小型甚至中型规模的项目,花费大量时间将MVC应用到规模并不是很大的应用程序,通常得不偿失,所以对于MVC设计模式的使用要根据具体的应用场景来决定。
组成
- 视图层(View):负责格式化数据并把它们呈现给用户,包括数据展示、用户交互、数据验证、界面设计等功能。
- 控制层(Controller):负责接收并转发请求,对请求进行处理后,指定视图并将响应结果发送给客户端。
- 数据模型层(Model):模型对象拥有最多的处理任务,是应用程序的主体部分,它负责数据逻辑(业务规则)的处理和实现数据操作(即在数据库中存取数据)。
案例
新建StudentView.cs、StudentModel.cs和StudentController.cs,分别作为视图层、数据模型层和控制层。
StudentView.cs
using UnityEngine;public class StudentView
{public void PrintStudentDetails(string studentName, string studentRollNo){Debug.Log("Student: ");Debug.Log("Name: " + studentName);Debug.Log("Roll No: " + studentRollNo);}
}
StudentModel.cs
public class StudentModel
{private string name;private string rollNo;public string Name { get => name; set => name = value; }public string RollNo { get => rollNo; set => rollNo = value; }
}
StudentController.cs
public class StudentController
{private StudentModel model;private StudentView view;public StudentController(StudentModel model, StudentView view){this.model = model;this.view = view;}public void SetStudentName(string name){model.Name = name;}public string GetStudentName(){return model.Name;}public void SetStudentRollNo(string rollNo){model.RollNo = rollNo;}public string GetStudentRollNo(){return model.RollNo;}public void UpdateView(){view.PrintStudentDetails(model.Name, model.RollNo);}
}
新建MVCPatternDemo.cs,实现代码如下:
using UnityEngine;public class MVCPatternDemo : MonoBehaviour
{private void Awake(){StudentModel model = RetrieveStudentFromDatabase();StudentView view = new StudentView();//创建一个视图:把学生详细信息输出到控制台StudentController controller = new StudentController(model, view);controller.UpdateView();controller.SetStudentName("John");//更新模型数据controller.UpdateView();}private static StudentModel RetrieveStudentFromDatabase(){StudentModel student = new StudentModel();student.Name = "Robert";student.RollNo = "10";return student;}
}
输出如下:
观察者模式
概念
观察者模式(发布-订阅模式)属于行为型模式。在程序设计中,观察者模式通常由两个对象组成:观察者和被观察者。当被观察者状态发生改变时,它会通知所有的观察者对象,使他们能够及时做出响应。
优点
解除耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,从而使得各自的变化都不会影响另一边的变化。
缺点
在应用观察者模式时需要考虑一下开发效率和运行效率的问题,程序中包括一个被观察者、多个观察者,开发、调试等内容会比较复杂,而且在Java中消息的通知一般是顺序执行,那么一个观察者卡顿,会影响整体的执行效率,在这种情况下,一般会采用异步实现。
组成
- 抽象被观察者(Subject):定义了一个接口,包含了注册观察者、删除观察者、通知观察者等方法。
- 具体被观察者(ConcreteSubject):实现了抽象被观察者接口,维护了一个观察者列表,并在状态发生改变时通知所有注册的观察者。
- 抽象观察者(Observer):定义了一个接口,包含了更新状态的方法。
- 具体观察者(ConcreteObserver):实现了抽象观察者接口,存储了需要观察的被观察者对象,并在被观察者状态发生改变时进行相应的处理。
过程
1.观察者(Observer):
观察者将自己注册到被观察者中,被观察者将观察者存放在一个容器里。
2.被观察(Subject):
被观察者发生变化时,从容器中得到所有注册过的观察者,将变化通知观察者。
3.撤销观察
观察者告诉被观察者要撤销观察,被观察者从容器中将观察者去除。
观察者将自己注册到被观察者的容器中时,被观察者不应该过问观察者的具体类型,而是应该使用观察者的接口。这样的优点是:假定程序中还有别的观察者,那么只要这个观察者也是相同的接口实现即可。一个被观察者可以对应多个观察者,当被观察者发生变化的时候,他可以将消息一一通知给所有的观察者。基于接口,而不是具体的实现,这一点为程序提供了更大的灵活性。
案例
新建ISubject.cs和IObserver.cs,分别作为抽象被观察者和抽象观察者。
新建ConcreteSubject.cs和ConcreteObserver.cs,分别作为具体被观察者和具体观察者。
脚本内容如下:
ISubject.cs
/// <summary>
/// 抽象被观察者
/// </summary>
public interface ISubject
{/// <summary>/// 添加观察者/// </summary>/// <param name="observer"></param>void AddObserver(IObserver observer);/// <summary>/// 删除观察者/// </summary>/// <param name="observer"></param>void RemoveObserver(IObserver observer);/// <summary>/// 通知观察者/// </summary>/// <param name="message"></param>void NoticeObserver(string message);
}
IObserver.cs
/// <summary>
/// 抽象观察者
/// </summary>
public interface IObserver
{/// <summary>/// 更新消息/// </summary>/// <param name="message"></param>void UpdateMessage(string message);
}
ConcreteSubject.cs
using System.Collections.Generic;/// <summary>
/// 具体被观察者
/// </summary>
public class ConcreteSubject : ISubject
{private List<IObserver> observers = new List<IObserver>();//存储观察者的容器public void AddObserver(IObserver observer){observers.Add(observer);}public void RemoveObserver(IObserver observer){observers.Remove(observer);}public void NoticeObserver(string message){for (int i = 0; i < observers.Count; i++){observers[i].UpdateMessage(message);}}
}
ConcreteObserver.cs
using UnityEngine;/// <summary>
/// 具体观察者
/// </summary>
public class ConcreteObserver : IObserver
{private string name;//观察者的名字public ConcreteObserver(string name){this.name = name;}public void UpdateMessage(string message){Debug.Log(name + "---接到消息: " + message);}
}
新建一个MyObserver.cs,内容如下:
using UnityEngine;public class MyObserver : MonoBehaviour
{private void Awake(){ConcreteSubject concreteSubject = new ConcreteSubject();//定义一个主题ConcreteObserver concreteObserver01 = new ConcreteObserver("李先生");//实例化一个观察者ConcreteObserver concreteObserver02 = new ConcreteObserver("王女士");//实例化一个观察者//李先生和王女士订阅该主题concreteSubject.AddObserver(concreteObserver01);concreteSubject.AddObserver(concreteObserver02);concreteSubject.NoticeObserver("俄罗斯和乌克兰打起来了");//通知所有观察者(订阅者)//王女士取消订阅该主题concreteSubject.RemoveObserver(concreteObserver02);concreteSubject.NoticeObserver("国际形势逐步紧张起来");//通知所有观察者(订阅者)}
}
最终输出如下: