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Unity开发常用设计模式(初级)

小技术 5个月前 (08-27) 0 999+

单例模式

单例模式比较简单

以下代码重点演示单例的会是同一个地址，返回同一个哈希值

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;


public class MySingleton
{
    private static MySingleton instance;

    public static MySingleton Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
                instance = new MySingleton();
            return instance;
        }
    }

    private MySingleton()
    {
        Debug.Log("构造函数执行");
    }

    public void Show()
    {
        Debug.Log("Show");
    }

}
public class DesignPattern : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        MySingleton single1 = MySingleton.Instance;
        single1.Show();
        Debug.Log(single1.GetHashCode());

        MySingleton single2 = MySingleton.Instance;
        single2.Show();
        Debug.Log(single2.GetHashCode());

        MySingleton single3 = MySingleton.Instance;
        single3.Show();
        Debug.Log(single3.GetHashCode());
        //以上这三个对象指向同一个地址
    }
}

观察者模式

代码示例：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System;

//这里介绍观察者模式
//例子是：猫来了，所有的老鼠开始逃跑

public class Animal
{
    protected string strName;

    public Animal(string name)
    {
        this.strName = name;
    }

    public virtual void Run()
    {

    }
}

public class Cat: Animal
{
    public Action action;//发布者
    public Cat(string name):base(name)//构造函数
    {
    }

    public void Coming(/*Animal mouseA, Animal mouseB, Animal mouseC*/)
    {
        Debug.Log(strName + "来了");
        //mouseA.Run();
        //mouseB.Run();
        //mouseC.Run();
        //在没有观察者模式的时候需要挨个调用

        if (action != null)
            action();//触发事件；通过多播委托完成一对多的关系

        this.Run();
    }

    public override void Run()//函数的重载
    {
        Debug.Log(strName + "开始追");
    }
}

public class Mouse: Animal
{
    public Mouse(string name, Cat cat):base(name)
    {
        cat.action += this.Run;//订阅者
    }

    public override void Run()//事件处理器
    {
        Debug.Log( strName + "开始逃跑");
    }
}

public class ObserverPattern : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Cat cat = new Cat("小野猫");

        Animal mouseA = new Mouse("mouseA", cat);
        Animal mouseB = new Mouse("mouseB", cat);
        Animal mouseC = new Mouse("mouseC", cat);
        Animal mouseD = new Mouse("mouseD", cat);

        //cat.Coming(mouseA, mouseB, mouseC);
        cat.Coming();
    }
}

运行结果：

以下代码展示观察者模式和非观察者模式的写法差异

//普通写法
//缺点在于如果后续需要新增相应的对象，那么每次都需要在cat的函数中手动新增响应对象
public class Cat: Animal
{
    public Cat(string name):base(name)//构造函数
    {
    }

    public void Coming(Animal mouseA, Animal mouseB, Animal mouseC)
    {
        Debug.Log(strName + "来了");
        mouseA.Run();
        mouseB.Run();
        mouseC.Run();
        this.Run();
    }

    public override void Run()//函数的重载
    {
        Debug.Log(strName + "开始追");
    }
}

//观察者模式的写法
public class Cat: Animal
{
    public Action action;
    public Cat(string name):base(name)//构造函数
    {
    }

    public void Coming(Animal mouseA, Animal mouseB, Animal mouseC)
    {
        Debug.Log(strName + "来了");
        if(action!= null)
            action();//在Mouse的构造函数中将其Run方法注册给这个cat的
        this.Run();
    }

    public override void Run()//函数的重载
    {
        Debug.Log(strName + "开始追");
    }
}

public class Mouse: Animal
{
    public Mouse(string name, Cat cat):base(name)
    {
        cat.action += this.Run;//订阅者
    }

    public override void Run()//事件处理器
    {
        Debug.Log( strName + "开始逃跑");
    }
}

工厂家族

简单工厂模式

关键词：创建型模式，本质上是一种静态工厂方法模式（Static Factory Method）

主要思想：

我们创建了两个脚本，包含四个类：

MouseProduct：父类，还有两个品牌的子类Dell和HP
MainFactory：一个MainFactory类+一个SimpleFactory类，SimpleFactory类在MainFactory中进行调用；其中SimpleFactory类中还用到了一个枚举

MouseProduct脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

namespace MouseManufactoring
{
    public abstract class MouseProduct
    {
        public abstract void Print();
    }

    public class DellMouse : MouseProduct
    {
        public override void Print()
        {
            Debug.Log("生产了一个戴尔鼠标");
        }
    }

    public class HpMouse : MouseProduct
    {
        public override void Print()
        {
            Debug.Log("生产了一个HP鼠标");
        }
    }
}

MainFactory脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using MouseManufactoring;

public enum MouseType { DellMouse, HpMouse,};

public class MainFactory : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        RunFactoryMode();
    }

    public void RunNormal()
    {
        DellMouse dellMouse = new DellMouse();
        dellMouse.Print();

        HpMouse hpMouse = new HpMouse();
        hpMouse.Print();
    }

    public void RunFactoryMode()
    {
        SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();//将简单工厂实例化

        simpleFactory.CreateMouse(MouseType.DellMouse).Print();
        simpleFactory.CreateMouse(MouseType.HpMouse).Print();
    }

}


public class SimpleFactory
{
    public MouseProduct CreateMouse(MouseType type)
    {
        MouseProduct mouse = null;
        switch (type)
        {
            case MouseType.DellMouse:
                mouse =  new DellMouse();
                break;
            case MouseType.HpMouse:
                mouse =  new HpMouse();
                break;
        }

        return mouse;
    }
}

也可以做如下改造使得可以控制生产的品牌：

public enum MouseType { DellMouse, HpMouse,};

public class MainFactory : MonoBehaviour
{
    public MouseType brand;
    void Start()
    {
        RunFactoryMode(brand);
    }

    public void RunNormal()
    {
        DellMouse dellMouse = new DellMouse();
        dellMouse.Print();

        HpMouse hpMouse = new HpMouse();
        hpMouse.Print();
    }

    public void RunFactoryMode(MouseType type)
    {
        SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();//将简单工厂实例化

        simpleFactory.CreateMouse(type).Print();
    }
}

缺陷：简单工厂模式如果需要再增加一个产品，需要新建一个类、枚举，并且需要修改CreateMouse的方法，违背了开闭原则。

工厂模式

关键词：解决简单工厂模式中，新增产品品牌的时候，需要直接修改工厂类的问题。

解决了简单工厂模式中出现的开闭原则问题，一个中间件只能生产一种产品。以下展示了简单工厂和工厂模式的区别。

本次我们创建了3个脚本：

产品脚本：由一个抽象类和其子类组成，子类分别代表不同的品牌，包含各自的Print函数
中间件脚本：由一个抽象类和其子类组成，子类分别代表不同品牌的工厂，包含各自的生产函数
主要工厂脚本：挂载在游戏物体上，在Start中调用一个运行方法

产品脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

namespace FactoryPattern
{
    public abstract class PorductFactoryPattern
    {
        public abstract void Print();
    }

    public class DellMouse: PorductFactoryPattern
    {
        public override void Print()
        {
            Debug.Log("生产了一个Dell鼠标");
        }
    }

    public class HPMouse : PorductFactoryPattern
    {
        public override void Print()
        {
            Debug.Log("生产了一个HP鼠标");
        }
    }
}

中间件脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using FactoryPattern;
public abstract class MidBase
{
    public abstract PorductFactoryPattern CreateMouse();
}

public class DellFactoryMid: MidBase//Dell中间件
{
    public override PorductFactoryPattern CreateMouse()
    {
        return new DellMouse();
    }
}

public class HPFactoryMid: MidBase//HP中间件
{
    public override PorductFactoryPattern CreateMouse()
    {
        return new HPMouse();
    }
}

主要工厂脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using FactoryPattern;

public class MainFactoryPattern : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        RunFactoryMode();
    }

    public void RunNormal()//普通模式的运行方法
    {
        DellMouse dellMouse = new DellMouse();
        dellMouse.Print();

        HPMouse hpMouse = new HPMouse();
        hpMouse.Print();
    }

    public void RunFactoryMode(MouseType type)//简单工厂模式的运行方法
    {
        SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();//将简单工厂实例化

        simpleFactory.CreateMouse(type).Print();
    }

    public void RunFactoryMode()
    {
        DellFactoryMid dellFactoryMid = new DellFactoryMid();
        dellFactoryMid.CreateMouse().Print();

        HPFactoryMid hpFactoryMid = new HPFactoryMid();
        hpFactoryMid.CreateMouse().Print();
    }
}

抽象工厂模式

关键词：解决生产系列产品的问题，比如我们不只是生产鼠标，我们还生产键盘

具体的脚本构成：

鼠标脚本：鼠标抽象父类+鼠标子类

键盘脚本：键盘抽象父类+键盘子类

中间件脚本：中间件抽象父类+中间件子类（生成鼠标和键盘）

主要工厂脚本：Start中调用运行方法

适配器模式（Adapter Pattern）

脚本构成：

具体数据线脚本：可以用抽象父类，也可以不用

适配器脚本：根据枚举判断不同的类型调用各自的方法

主要调用脚本：在Start中进行调用

具体数据线脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

namespace AdapterPattern
{
    public abstract class Lines
    {
        public abstract void Charge();
    }

    public class AndroidLine: Lines
    {
        public override void Charge()
        {
            Debug.Log("这是安卓充电线在充电中……");
        }
    }

    public class IOSLine: Lines
    {
        public override void Charge()
        {
            Debug.Log("这是苹果充电线在充电中……");
        }
    }
}

适配器脚本：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using AdapterPattern;

public interface IAdapter
{
    void Charge(LineType type);
}

public enum LineType { None, ios, android, };

public class Adapter: IAdapter
{
    AndroidLine androidLine = new AndroidLine();
    IOSLine iOSLine = new IOSLine();
    public void Charge(LineType type)
    {
        if (type == LineType.ios)
        {
            iOSLine.Charge();
        }
        else if (type == LineType.android)
        {
            androidLine.Charge();
        }
    }
}

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using AdapterPattern;

public class MainAdapter : MonoBehaviour
{
    public LineType type;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Adapter adapter = new Adapter();
        //IAdapter adapter = new Adapter();
        //这里这种写法也是可以的，还没有弄懂为什么，记个Todo
        adapter.Charge(type);
    }
}