事件委托机制实现GameObject之间的通信


  我们了解了2D中的Sprite,Animation,RigidBody和Collider,在继续开发游戏的过程中,我们会遇到这样的问题,如何处理GameObject之间的相互调用,比如说在FlappyBird中我们在小鸟撞倒管子的时候,要把这个消息通知给许多GameObject,管子接到这个消息之后需要停止运动,UI接到这个消息要弹出GameOver的字样。接下来,我来讲一下如何合理地解决这个问题。相关源码参考:Flappy Bird的源码。

  为什么要进行GameObject之间的通讯?

  在游戏开发中我们经常遇到这样的问题,在游戏中发生了一个事件(event),我们如何把这个时间通知给其他GameObject:比如游戏中发生了爆炸,我们需要在一定范围内的GameObject都感知到这一事件。有的时候,我们希望摄像机以外的物体不要接到我们这一事件的通知。游戏中丰富多彩的世界正是由通信机制构成的。

  有一种方法是在发生事件的GameObject的Start方法里面把对该事件感兴趣的所有GameObject当作成员变量保存在脚本组件里,那么我们把发生事件的object当作Subject,把对该事件感兴趣的object当作Observer。

  将Observer作为成员变量存储在Subject中有一下缺点:
  难以变更,一旦要新增一个Observer就需要更改Subject中的代码
  如果Observer被销毁了,无法从Subject中移除掉这个成员变量,会发生NullReferernceException。
  在发生事件时,一个个去invoke不同Observer中的相应handle方法的代码变得冗长繁杂。
  还好的是,我们可以通过引入观察者模式来解决这个问题,更好的是,C#内置有一个非常棒的事件/委托机制,能让我们非常方便地进行观察者模式的构建。

  如果你还不了解观察者模式和事件/委托机制,可以参考以下几篇文章:

  C# 中的委托和事件 -- 委托/事件入门
  C#综合揭秘深入分析委托与事件 -- 委托/事件深入
  你可能不知道的陷阱:C#委托和事件的困惑 -- 委托/事件陷阱
  C#中标准的委托类型
  我们在构建事件/委托机制的时候,首先要定义委托类型,参考在Cocos2d-x中的CCCallback,我先定义了以下三种类型的委托:
  // 该委托不传任何参数
  public delegate void CallFunc();
  // 该委托会传入发生事件的GameObject,即sender
  public delegate void CallFuncO(GameObject sender);
  // 该委托会传入发生事件的GameObject,即sender。和一个变长参数列表
  public delegate void CallFuncOP(GameObject sender, EventArgs args);
  但是我发现C#本身已经提供了一种比较好的委托类型:EventHandler,所以我就把游戏中的委托都替换成了这种委托。
  public delegate void EventHandler(object sender, EventArgs e);
  另一种更好的委托方式是使用泛型参数的委托类型:EventHandlerTEventArgs,其签名如下:
  public delegate void EventHandlerTEventArgs(
  Object sender,
  TEventArgs e
  )
  采用 EventHandler 模式发布事件
  如果这个事件不产生任何额外参数(即除了事件的发送者之外),则在在调用时,向EventHandler的第二个参数传一个EventArgs.Empty即可。

  如果产生额外参数,第二个参数是从 EventArgs 派生的类型并提供所有字段或属性需要保存事件数据。使用 EventHandlerTEventArgs 的优点在于,如果事件生成事件数据,则无需编写自己的自定义委托代码。


  下面我们举一个例子来证实EventHandler的用法:
  using System;
  namespace ConsoleApplication1
  {
  class Program
  {
  static void Main(string[]
  args)
  {
  Counter c = new Counter(new Random().Next(10));
  //向该事件添加了一个委托函数
  c.ThresholdReached += c_ThresholdReached;
  Console.WriteLine("press 'a' key to increase total");
  while (Console.ReadKey(true).KeyChar == 'a')
  {
  Console.WriteLine("adding one");
  c.Add(1);
  }
  }
  static void c_ThresholdReached(object sender, ThresholdReachedEventArgs e)
  {
  Console.WriteLine("The threshold of {0} was reached at {1}.", e.Threshold,  e.TimeReached);
  Environment.Exit(0);
  }
  }
  class Counter
  {
  private int threshold;
  private int total;
  public Counter(int passedThreshold)
  {
  threshold = passedThreshold;
  }
  public void Add(int x)
  {
  total += x;
  if (total = threshold)
  {
  ThresholdReachedEventArgs args = new ThresholdReachedEventArgs();
  args.Threshold = threshold;
  args.TimeReached = DateTime.Now;
  OnThresholdReached(args);
  }
  }
  protected virtual void OnThresholdReached(ThresholdReachedEventArgs e)
  {
  EventHandlerThresholdReachedEventArgs handler = ThresholdReached;
  if (handler != null)
  {
  handler(this, e);
  }
  }
  //添加了一个带泛型参数的事件
  public event EventHandlerThresholdReachedEventArgs ThresholdReached;
  }
  public class ThresholdReachedEventArgs : EventArgs
  {
  public int Threshold { get; set; }
  public DateTime TimeReached { get; set; }
  }
  }
  在游戏中的应用
  我们通过一个小鸟撞倒管子来作为事例说明如何进行通信:
  

  在这个情景下,我们首先为小鸟设定两个事件(event),分别是分数加一(ScoreAdd)和小鸟碰到管子游戏结束(GameOver) 如下:
  using UnityEngine;
  using System.Collections;
  using System;
  public class BirdController : MonoBehaviour {
  public event EventHandler GameOver;
  public event EventHandler ScoreAdd;
  //当离开Empty Trigger的时候,分发ScoreAdd事件
  void OnTriggerExit2D(Collider2D col) {
  if (col.gameObject.name.Equals("empty")) {
  if (ScoreAdd != null)
  ScoreAdd(this, EventArgs.Empty);
  }
  }
  //当开始碰撞的时候,分发GameOver事件
  void OnCollisionEnter2D(Collision2D col)
  {
  rigidbody2D.velocity = new Vector2(0, 0);
  if (GameOver != null)
  GameOver(this, EventArgs.Empty);
  this.enabled = false;
  }
  }
  然后在对这个事件感兴趣的GameObject会通过相应的Handler对该事件进行监听,这样就可以进行一对多的GameObject间的通信了。
  using UnityEngine;
  using System.Collections;
  using System;
  public class TubeController : MonoBehaviour {
  // Use this for initialization
  void Start () {
  GameObject.Find("bird").GetComponentBirdController().GameOver += OnGameOver;
  }
  void OnDestroy() {
  if ( GameObject.Find("bird") )
  GameObject.Find("bird").GetComponentBirdController().GameOver -= OnGameOver;
  }
  void OnGameOver(object sender, EventArgs e)
  {
  rigidbody2D.velocity = new Vector2(0, 0);
  }
  }




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