【Unity】游戏开发架构

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1. ECS(Entity-Component-System)



  • 实体(Entity):代表游戏中的对象或角色,通常只是一个唯一的标识符(ID),不包罗任何数据或逻辑。
  • 组件(Component):是纯数据布局,用于存储实体的属性(如位置、速度、健康值等)。一个实体可以拥有多个组件。
  • 系统(System):负责处理逻辑,操作具有特定组件组合的实体。例如,渲染系统处理所有具有“渲染”组件的实体。
优点


  • 高度模块化,易于扩展。
  • 性能优化潜力大,得当数据导向设计。
  • 逻辑与数据分离,便于维护。
缺点


  • 学习曲线较陡。
  • 对于小型项目可能显得过于复杂。
2. MVC(Model-View-Controller)



  • 模型(Model):管理游戏的焦点数据和逻辑。
  • 视图(View):负责显示数据(如渲染游戏画面)。
  • 控制器(Controller):处理用户输入并更新模型。
优点


  • 分离关注点,易于明白和维护。
  • 得当用户界面和交互较多的游戏。
缺点


  • 对于复杂的游戏逻辑,可能导致控制器过于巨大。
  • 视图和模型之间的直接依赖可能导致耦合问题。
3. MVVM(Model-View-ViewModel)



  • 模型(Model):与MVC中的模型雷同,管理数据。
  • 视图(View):负责显示数据。
  • 视图模型(ViewModel):作为视图和模型之间的桥梁,处理视图逻辑和数据绑定。
优点


  • 数据绑定简化了视图和模型之间的同步。
  • 得当需要复杂UI交互的游戏。
缺点


  • 增加了额外的抽象层,可能影响性能。
  • 对于简朴的游戏可能显得冗余。
4. 面向对象编程(OOP)



  • 使用类和对象来组织代码,通过继承和多态实当代码复用和扩展。
  • 游戏对象通常作为类的实例,包罗数据和方法。
优点


  • 直观且易于明白。
  • 得当小型到中型项目。
缺点


  • 随着项目规模增大,类条理布局可能变得复杂。
  • 可能导致“上帝对象”问题(一个类承担过多职责)。
5. 数据导向设计(Data-Oriented Design, DOD)



  • 强调数据的组织和处理方式,以优化性能。
  • 通常与ECS联合使用,通过连续内存布局和批量处理提高缓存使用率。
优点


  • 高性能,得当需要处理大量数据的游戏。
  • 与当代硬件架构契合度高。
缺点


  • 需要深入明白硬件和内存管理。
  • 代码可读性和维护性可能较差。
6. 分层架构(Layered Architecture)



  • 将代码分为多个条理,如表现层、逻辑层和数据层。
  • 每一层只与相邻的上下层交互。
优点


  • 清晰的职责分离。
  • 易于测试和维护。
缺点


  • 可能导致性能瓶颈,因为请求需要颠末多个条理。
  • 对于实时性要求高的游戏可能不适用。
7. 变乱驱动架构(Event-Driven Architecture)



  • 通过变乱和消息传递来实现对象之间的通信。
  • 游戏中的动作和状态变革通过变乱触发。
优点


  • 松耦合,易于扩展。
  • 得当需要高度交互和动态举动的游戏。
缺点


  • 变乱流可能难以跟踪和调试。
  • 过度使用可能导致“变乱风暴”问题。
8. 服务定位器模式(Service Locator Pattern)



  • 提供一个全局的“服务定位器”,用于获取和管理各种服务(如音频、渲染、物理等)。
  • 游戏系统通过服务定位器访问所需的服务。
优点


  • 简化依赖管理。
  • 便于更换和扩展服务。
缺点


  • 可能导致全局状态问题。
  • 隐蔽依赖关系,低落代码可读性。
9. 状态机(State Machine)



  • 使用状态机来管理游戏对象的举动和状态转换。
  • 每个状态定义了一组举动和转换规则。
优点


  • 清晰的状态管理。
  • 得当需要复杂举动逻辑的游戏。
缺点


  • 状态数量增多时,可能变得难以维护。
  • 不得当处理高度并发的举动。
10. 举动树(Behavior Tree)



  • 使用树形布局来定义AI举动,节点包罗条件、动作和组合节点。
  • 通过遍历树来决定AI的下一步举措。
优点


  • 机动且可扩展。
  • 得当复杂的AI举动设计。
缺点


  • 实现和调试可能比较复杂。
  • 对于简朴的AI可能显得过于繁琐。
总结

差异的游戏开发架构模式各有优缺点,选择哪种模式取决于项目的规模、复杂度、团队经验以及性能需求。例如:


  • ECS 得当需要高性能和模块化的大型项目。
  • MVC/MVVM 得当UI和交互较多的游戏。
  • OOP 得当小型到中型项目。
  • DOD 得当需要极致性能优化的游戏。


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