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设计模式之原型模式解决魔兽怪物创建(Darren)


在之前的文章中我们讲了简单工厂模式,策略模式,单一职责原则,开放封闭原则,依赖倒转原则,装饰模式,代理模式,抽象工厂模式,上一节在抽象工程模式中讲了利用工厂模式创建英雄的过程,今天我将带大家用原型模式模拟一下魔兽世界里面的怪物创建,其实我平时很少玩游戏的,但是我喜欢对游戏进行分析,下面就讲一下设计思路:

我要模拟的是这样的场景,模拟游戏地图中的出怪功能:

地图中创建怪,也许一次不止要创建一个怪,而是创建一批怪,怎么编程才能让我们的游戏耗的资源小一点呢,对于大型的游戏,系统配置是玩游戏的瓶颈所在:

最易想到的就是用for循环去创建一批怪,但是这样每次创建一个怪,都要new一次,这样明显的是不太合理的。

下面我就讲一下如何用原型模式来解决这个问题;

原型模式其实就是将一个对象再创建到另外一个可定制的对象,而且不知道任何创建的细节。

在其它语言中如果想使用原型模式,必须要在要被克隆的类中定义Clone接口,然后在具体的类中去实现这个接口。

因为我用的.NET,在.net里面,Clone方法实现用是太多了,所以.NET在System下定义了ICloneable接口,其中就是唯一的一个方法,Clone,所以在使用的过程中我们只要实现Clone接口就可以了。

下面是我模拟的代码,贴出来和大家分享下:

/// <summary>
/// 怪物类
/// </summary>
abstract class Monster
{
/// <summary>
/// 怪物类构造函数
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
public Monster(string name)
{
this.name = name;
}

private string name;
/// <summary>
/// 怪物名称
/// </summary>
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}

/// <summary>
/// 怪物类型
/// </summary>
private string monsterType;

public string MonsterType
{
get { return monsterType; }
set { monsterType = value; }
}
/// <summary>
/// 怪物力
/// </summary>
private int attack;

public int Attack
{
get { return attack; }
set { attack = value; }
}

private int defence;
/// <summary>
/// 怪物防御力
/// </summary>
public int Defence
{
get { return defence; }
set { defence = value; }
}
/// <summary>
/// 设置怪物的熟悉值
/// </summary>
public void SetProperty(string type,int attack,int defence)
{
this.monsterType = type;
this.attack = attack;
this.defence = defence;
}

public void SetSkill(string skillName,int defence,int attack)
{
skill.SkillName = skillName;
skill.Defence = defence;
skill.Attack = attack;
}

public Skill skill = new Skill();

/// <summary>
/// 显示技能属性值
/// </summary>
public void Display()
{
Console.WriteLine(string.Format("怪物名称:{0}\n怪物类型:{1};\n怪物里:{2};\n怪物防御力:{3};\n怪物技能:{4};\n技能力:{5};\n技能防御力:{6}\n------------------------------",this.Name,this.MonsterType,this.Attack,this.Defence,this.skill.SkillName,this.skill.Attack,this.skill.Defence));
}

public abstract Monster Clone();

public Monster(Skill skill)
{
this.skill = (Skill)skill.Clone();
}

}

细心的你也许发现我没有使用.NET提供的ICloneable接口,是的,这样是方便别的语言的朋友看,所以自己就写了,下面这个技能类就是我继承微软提供的,贴出代码

/// <summary>
/// 技能类
/// </summary>
class Skill:ICloneable
{
private string skillName;
/// <summary>
///技能名称
/// </summary>
public string SkillName
{
get { return skillName; }
set { skillName = value; }
}
private int attack;
/// <summary>
/// 技能力
/// </summary>
public int Attack
{
get { return attack; }
set { attack = value; }
}

private int defence;
/// <summary>
/// 技能防御力
/// </summary>
public int Defence
{
get { return defence; }
set { defence = value; }
}
/// <summary>
/// 克隆新的技能
/// </summary>
/// <returns></returns>
public object Clone()
{
return (Skill)this.MemberwiseClone();
}
}

具体要创建的怪类,继承怪物类的总类


class DarkTroll:Monster
{
/// <summary>
/// 黑暗巨魔
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
public DarkTroll(string name):base(name)
{

}
/// <summary>
/// 黑暗巨魔
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
public DarkTroll(Skill skill0)
: base(skill0)
{

}
/// <summary>
/// 克隆怪物方法
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override Monster Clone()
{
///创建当前对象的浅表副本,方法是创建一个新对象,然后将这个对象的非静态对象复制到新对象中,如果该字段是值类型,则对该字段进行逐一复制,
///如果是引用类型,则复制应用不复制引用对象,因此原始对象极其副本引用同一对象。
///
Monster obj = new DarkTroll(base.skill);
obj.Name = this.Name;
obj.MonsterType = this.MonsterType;
obj.Attack = this.Attack;
obj.Defence = this.Defence;
return obj;
}
}


在这里重点提心一下:MemberwiseClone()方法如果对象中的字段是值类型,就将该字段进行逐位复制,如果是引用类型,则是复制引用而不复制值。这样的话就会出现问题,如果由于游戏的需求,同一种怪物随机出两个不同的技能中的一种,如果用Clone()方法去实现的话,那么永远都只有一种技能,这个取决于最后一次引用中存放的值。

所以在复制的过程中出现了浅复制和深复制之分,浅复制只用于值类型,深复制就比较复杂一点,需要在需要变动的类中重新实现ICloneable接口,

/// <summary>
/// 克隆新的技能
/// </summary>
/// <returns></returns>
public object Clone()
{
return (Skill)this.MemberwiseClone();
}

以此来改变这一点,同时变换还有就是在引用类中必须重新改变Clone方法的写法:

/// <summary>
/// 克隆怪物方法
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override Monster Clone()
{
///创建当前对象的浅表副本,方法是创建一个新对象,然后将这个对象的非静态对象复制到新对象中,如果该字段是值类型,则对该字段进行逐一复制,
///如果是引用类型,则复制应用不复制引用对象,因此原始对象极其副本引用同一对象。
///
Monster obj = new DarkTroll(base.skill);
obj.Name = this.Name;
obj.MonsterType = this.MonsterType;
obj.Attack = this.Attack;
obj.Defence = this.Defence;
return obj;
}


到此为止我们的原型模式就讲完了。

其实在我们日常编程中原型模式我们用的挺多了,比如说我们用的数据集对象DataSet,它就是一个Clone和一个Copy方法,Clone用来复制DataSet结构,但不复制DataSet数据,实现原型模式的浅复制,Copy方法不止复制了结构而且复制了数据,其实它就是原型模式的一个深复制。


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