“设计模式在游戏里面有哪些应用？”由一道面试题引发的《Game Programming Design》读后感

本文收录至C++游戏开发高级知识当中

“设计模式在游戏里面有哪些应用？”

三个礼拜前看到这道面试题我是懵逼的，就算看了《设计模式》和《大话设计模式》，我可能也就强行的将一些模式强行的套用到游戏上。比如说说观察者模式在游戏当中的使用，还可能说一说回调机制，解耦什么的。但是如果细问，这个问题我真的没有仔细思考过，并且卡住了壳。

之前本科去北京一家游戏公司的实习，作为一个初级的客户端程序员，大多都是逻辑代码的堆叠。对于设计部分的思考大多都是来源于自己的猜想，其实看到《设计模式》当中的23种结构，对于3A游戏当中很多小系统我都有了自己的猜想，但是具体怎么实现，原理是什么，我仍然懵懵懂懂。

深深明白自己是个菜鸡，带着疑问，去图书馆里翻书，终于找到这本我认为相见恨晚的书籍：《Game Programming Design》。看到这本书，我有了如下的想法：

如果我早点看这本书，我本科凭兴趣写的游戏或许不会成一团乱麻。
如果我早点看这本书，Unity这个引擎或许会让我玩出花。
如果我早点看这本书，或许能够更快的理解高深游戏的制作原理。

这本书是EA资深程序员写的，依据这本书，解答了我之前很多在网上学的零零碎碎的游戏知识，彻底解答了我很多的疑惑。比如状态机在游戏当中的使用、KD树是怎么用到空间分割的、游戏循环当中的步长设计、对象池的设计、数据驱动的游戏设计是什么……等等这些问题。从高中一直到研一，我坚持了我游戏开发理想已经5年了，但是凭着自己的兴趣终究有很多知识漏洞，这本书完美的填补了我许久的疑问。这本书当中涉及到了20个在游戏开发当中涉及到的模式。我细细的记了一遍笔记，并且迫不及待的想在之后的虚幻4学习当中，用C++写出这些优雅的结构。

读完了之后，深深感觉生活如此美妙，虽然我是深度学习在读，每天被逼着发论文的苦楚，只有抽时间读这本书才能有所安慰。

这本书的内容，本文不再赘述，发此读后感，感谢这位伟大的EA程序员Robert Nystrorm，并且记录一下，我读了这本书之后想通了哪些问题，再一次复习一遍。另外希望这些问题，能够帮助有类似问题的同学，更好的阅读这本书。

• 命令模式是怎么完成手柄和键盘的操作输入，以及ctrl+z的实现。
• 享元模式在游戏当中地形绘制的应用是什么？
• 如何通过观察者模式去实现一个完美的“成就系统”（要注意不要耦合！）?
• 原型数据建模是怎么一回事？那些json数据表怎么在游戏里面就变成一个个怪物对象了？
• 单例模式在游戏当中的缺陷是什么？
• 游戏当中常用的动作状态机的机制是什么？并发状态机、层次状态机、下推状态机的原理是什么？
• 双缓冲在除了DX/OPENGL渲染方面之外，还有哪些应用?
• 游戏循环当中怎么让游戏当中的虚拟时间与真实时间同步？锁帧是什么原理？
• 每一个Obj的更新方法是什么？怎么让每一个游戏Obj在每一帧都进行更新？
• 怎么通过构建虚拟机（VM）来实现数据驱动的游戏设计？
• 通过子类沙盒来避免大量技能设计的代码冗余。
• 如何不用多态来实现类型的多态效果，从而避免虚指针表的使用？
• 组建模式在Unity的GameObject的原理是怎么样的？
• 事件队列在游戏当中的角色是什么？
• 一些全局的类型如何在避免单例的同时，还可以实现全局访问？例如：日志管理、内存分配等系统。
• 如何通过数据的局部性来提高效率？（这个类似于《深入理解计算机系统》当中的一个章节）
• 如何使用脏标记模式来提升效率？例如从局部坐标系转换到世界坐标系？
• 对象池的设计以及原因是什么？
• 怎么快速确定游戏世界当中两个NPC之间的位置？四叉树、八叉树以及KD树在空间分区的角色是什么？（这个是前几天-19年字节跳动的引擎工程师的笔试题之一）

与君共勉，继续努力！向着理想前进！前进！