多人联机射击游戏中的设计模式应用(二):观察者模式,单例模式,状态模式,适配器模式

撸了今年阿里、腾讯和美团的面试,我有一个重要发现…….

作者:Liuwei-Sunny

出处:https://blog.csdn.net/lovelion


(6) 观察者模式

联机射击游戏可以实时显示队友和敌人的存活信息,如果有队友或敌人阵亡,所有在线游戏玩家将收到相应的消息,可以提供一个统一的中央角色控制类(CenterController)来实现消息传递机制,在中央角色控制器中定义一个集合用于存储所有的玩家信息,如果某玩家角色(Player)阵亡,则调用CenterController的通知方法notifyPlayers(),该方法将遍历用户信息集合,调用每一个Player的display()方法显示阵亡信息,队友阵亡和敌人阵亡的提示信息有所不同,在使用notifyPlayers()方法通知其他用户的同时,阵亡的角色对象将从用户信息集合中被删除。可使用观察者模式来实现信息的一对多发送,类图如图6所示:

201906152001215_1.png

图6 观察者模式实例类图

在图6中,CenterController充当观察目标,Observer充当抽象观察者,Player充当具体观察者。在Player类中,name属性表示角色名,type属性表示角色类型,如“战队A”或“战队B”等。Player的die()方法执行时将调用CenterController的notifyPlayers()方法,在notifyPlayers()方法中调用其他Player对象的提示方法,如果是队友阵亡则调用displayTeam(),如果是敌人阵亡则调用displayEnemy();还将调用detach()方法删除阵亡的Player对象,其中CenterController类的notifyPlayers()方法代码片段如下所示:

   for(Object player : players) {
       if(player.getName().equals(name)) {
         this.detach(player);  //删除阵亡的角色
        }
       else {
           if(player.getType().equals(type)) {
               player.displayTeam(name);  //队友显示提示信息
            }
           else {
               player.displayEnemy(name);  //敌人显示提示信息
             }
       }
   }

(7) 单例模式

为了节约系统资源,在联机射击游戏中可以使用单例模式来实现一些管理器(Manager),如场景管理器(SceneManager)、声音管理器(SoundManager)等,如图7所示的场景管理器SceneManager类:

20190615200126_2.png

图7 单例模式实例类图

SceneManager类的实现代码片段如下所示【注:以下代码未考虑多线程访问的问题】:

   class SceneManager {
     private static SceneManager sManager = null;

     private SceneManager() {
       //初始化代码
     }

     public synchronized static SceneManager getInstance() {
       if(sManager==null) {
         sManager = new SceneManager();
       }
       return sManager;
     }

     public void manage() {
       //业务方法
     }
   }

(8) 状态模式

在射击游戏中,游戏角色存在几种不同的状态,如正常状态、暂停状态、阵亡状态等,在不同状态下角色对象的行为不同,可使用状态模式来设计和实现角色状态的转换,类图如图8所示:

20190615200126_3.png

图8 状态模式实例类图

在图8中,游戏角色类Player充当环境类,State充当抽象状态类,其子类NormalState、PauseState和DeathState充当具体状态类,在具体状态类的pause()、start()、beAttacked()等方法中可实现状态转换,其中NormalState类的代码片段如下所示:

   class NormalState extends State
   {
     public void pause()  //游戏暂停
     {
       //暂停代码省略
       player.setState(new PauseState(this));  //转为暂停状态
     }
     public void start()  //游戏启动
     {
       //游戏程序正在运行中,该方法不可用
     }
     public void beAttacked()  //被攻击
     {
       //其他代码省略
       if(lifeValue<=0)
       {
         player.setState(new DeathState(this));  //转为阵亡状态
       }
     }
     public void shot()  //射击
     {
       //代码省略
     }
     public void move()  //移动
     {
       //代码省略
     }
   }

(9) 适配器模式

为了增加游戏的灵活性,某些射击游戏还可以通过游戏手柄来进行操作,游戏手柄的操作程序和驱动程序由游戏手柄制造商提供,为了让当前的射击游戏可以与游戏手柄兼容,可使用适配器模式来进行设计,类图如图9所示:

20190615200126_4.png

图9 适配器模式实例类图

在图9中,GamepadsAdapter充当适配器,它将游戏手柄中按键(GamepadsKey)的方法适配到现有系统中,在其move()方法中可以调用MoveKey类的handle()方法,在其shot()方法中可以调用ShotKey的handle()方法,从而实现通过手柄来控制游戏运行。

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