UE开发中的设计模式(四) —— 组合模式

2024-08-30 13:36

本文主要是介绍UE开发中的设计模式(四) —— 组合模式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

面试中被面试官问到组合模式和继承有什么区别,给我问懵了,今天又仔细看了下,这不就是UE里的组件吗 >_<


文章目录

  • 问题提出
  • 概述
  • 问题解决
  • 总结
    • 组合模式的优缺点
    • 继承的优缺点


问题提出

考虑这样一个场景,我们有一个敌人的基类,其包含一些公有的属性和方法,比如他有一个Mesh(Static Mesh/Skeletal Mesh),他在世界空间中有一个位置,他可以攻击我们的玩家。然而对于不同类型的敌人,他可能有自己独特的属性和方法,比如有些怪可以给己方加血,有些怪会飞,有些怪会上buff…

一种常见的设计方法是通过继承实现。

从上面的UML图可以看出,EnemyClassA 可以飞,可以上buff,EnemyClassB 可以上 buff,可以治疗队友,EnemyClassC 可以治疗队友,可以飞。想象一下,如果再有一个新的方法,比如可以隐身,那么可能又会产生三个新的基类(考虑两种独有的方法),但其实完全不必要,因为fly,buff,treat明显是重复实现了好多次。

那么有什么办法可以解决这个问题吗。


概述

这时候就需要组合模式闪亮登场了,组合模式通过少继承多组合的方式,可以提高代码复用,且我们想给一个类增加一个新功能,直接给他加一个组件就行了,很方便。

在UE/Unity里也是用了组件,比如UE里的移动组件,网格组件,摄像机组件,一个Actor可以说是一个组件的容器,组件给Actor提供了各种技能。

且组件也支持嵌套,即组件可以包含很多的子组件,比如UE里的USceneComponent,其有一个AttachParent为父节点,还有一个AttachChildren保存多个子节点,明显是一个树形结构。这种设计哲学,感觉更像是这些组件组合起来,成为了一个我们想要的类,而不是像继承一样,通过分类的方式,子类相较于父类多了什么。


这种设计模式也很适合用来设计UI,UI本身也可以看作一个树形结构,每一个组件提供了一些功能,其下也能包含其它的一些小的组件。


问题解决

我们用组合的方式来解决一开始敌人的场景问题,我们可以有飞行组件、治疗组件、加buff组件,那么对于一个具体的敌人,我们只需要添加对应的组件即可。

这个场景比较简单,且有明显的继承关系,个人感觉其实用继承更合适。但其实好多类他们没有继承关系,比如玩家和敌人,没有明显的继承关系,但都可以行走,那么完全可以独立出一个移动组件,而UE本身也是这么做的。

而且组合模式,可以动态地增减节点,对应的就是增加/减少功能,更加灵活(更低的耦合)。比如玩家捡到一把枪,那么玩家就获得了开火射击的技能。枪也相当于组件挂载到玩家这个整体组件的树形结构上。

UE文档里有一个很好的例子,我觉得构建成一个树形结构,一个好处就是我们可以将组件的变换定义在其父组件的局部空间中,另一个好处就是更明确了整体和局部的关系。


总结

组合模式的优缺点

优点:

  • 灵活性高: 组合模式允许在运行时动态地改变对象的行为,比继承这种在编译时确定的机制更为灵活。

  • 减少耦合: 通过组合,类与类之间的关系可以保持松散耦合,有利于系统的可维护性和可扩展性。

  • 更好的代码复用: 对象可以通过组合不同的小对象来获得新的功能,而不需要从基类继承所有的实现。这有助于代码模块化和复用。

  • 更容易进行单元测试: 由于组合的各个组件是分离的,这些组件可以单独进行测试,简化了测试过程。

  • 避免继承层次复杂: 大量使用继承可能导致复杂的继承层次结构,使得系统难以理解和维护。组合模式通过简单组合对象,避免了这个问题。

缺点:

  • 复杂性增加: 组合模式可能会导致系统设计复杂化,因为需要管理更多的对象和对象关系。

  • 接口定义可能复杂: 为了支持组合,各个组件之间需要定义良好的接口。这些接口的定义和维护可能会比较复杂。

继承的优缺点

优点:

  • 直接性: 继承是直观的、简单的,特别是在机制已经被明确时。它允许一个类自动获得另一个类的属性和方法。

  • 基础实现共享: 继承允许子类共享从基类继承的代码,因此可以较容易实现代码复用。

  • 一致性: 通过继承可以确保子类与父类之间的一致性,子类可以覆盖或扩展父类的方法。

缺点:

  • 灵活性较差: 继承的关系在编译时已经确定,因此运行时无法进行动态行为改变。

  • 高耦合: 继承会导致子类和父类之间的紧耦合关系,增加了系统变化的难度。如果父类发生变化,可能会影响所有子类。

  • 继承层次复杂难以管理: 继承层次过深时,会导致代码维护困难,理解和管理的成本增加。

  • 单继承的限制: 在不支持多重继承的语言中,继承会限制一个类只能从一个父类继承,限制了类之间的关系构建。

这篇关于UE开发中的设计模式(四) —— 组合模式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1120971

相关文章

基于 Cursor 开发 Spring Boot 项目详细攻略

《基于Cursor开发SpringBoot项目详细攻略》Cursor是集成GPT4、Claude3.5等LLM的VSCode类AI编程工具,支持SpringBoot项目开发全流程,涵盖环境配... 目录cursor是什么?基于 Cursor 开发 Spring Boot 项目完整指南1. 环境准备2. 创建

SpringBoot 多环境开发实战(从配置、管理与控制)

《SpringBoot多环境开发实战(从配置、管理与控制)》本文详解SpringBoot多环境配置,涵盖单文件YAML、多文件模式、MavenProfile分组及激活策略,通过优先级控制灵活切换环境... 目录一、多环境开发基础(单文件 YAML 版)(一)配置原理与优势(二)实操示例二、多环境开发多文件版

使用docker搭建嵌入式Linux开发环境

《使用docker搭建嵌入式Linux开发环境》本文主要介绍了使用docker搭建嵌入式Linux开发环境,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录1、前言2、安装docker3、编写容器管理脚本4、创建容器1、前言在日常开发全志、rk等不同

Python实战之SEO优化自动化工具开发指南

《Python实战之SEO优化自动化工具开发指南》在数字化营销时代,搜索引擎优化(SEO)已成为网站获取流量的重要手段,本文将带您使用Python开发一套完整的SEO自动化工具,需要的可以了解下... 目录前言项目概述技术栈选择核心模块实现1. 关键词研究模块2. 网站技术seo检测模块3. 内容优化分析模

基于Java开发一个极简版敏感词检测工具

《基于Java开发一个极简版敏感词检测工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Java开发一个极简版敏感词检测工具,文中的示例代码简洁易懂,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录你是否还在为敏感词检测头疼一、极简版Java敏感词检测工具的3大核心优势1.1 优势1:DFA算法驱动,效率提升10

C#和Unity中的中介者模式使用方式

《C#和Unity中的中介者模式使用方式》中介者模式通过中介者封装对象交互,降低耦合度,集中控制逻辑,适用于复杂系统组件交互场景,C#中可用事件、委托或MediatR实现,提升可维护性与灵活性... 目录C#中的中介者模式详解一、中介者模式的基本概念1. 定义2. 组成要素3. 模式结构二、中介者模式的特点

Python开发简易网络服务器的示例详解(新手入门)

《Python开发简易网络服务器的示例详解(新手入门)》网络服务器是互联网基础设施的核心组件,它本质上是一个持续运行的程序,负责监听特定端口,本文将使用Python开发一个简单的网络服务器,感兴趣的小... 目录网络服务器基础概念python内置服务器模块1. HTTP服务器模块2. Socket服务器模块

Java 与 LibreOffice 集成开发指南(环境搭建及代码示例)

《Java与LibreOffice集成开发指南(环境搭建及代码示例)》本文介绍Java与LibreOffice的集成方法,涵盖环境配置、API调用、文档转换、UNO桥接及REST接口等技术,提供... 目录1. 引言2. 环境搭建2.1 安装 LibreOffice2.2 配置 Java 开发环境2.3 配

Python38个游戏开发库整理汇总

《Python38个游戏开发库整理汇总》文章介绍了多种Python游戏开发库,涵盖2D/3D游戏开发、多人游戏框架及视觉小说引擎,适合不同需求的开发者入门,强调跨平台支持与易用性,并鼓励读者交流反馈以... 目录PyGameCocos2dPySoyPyOgrepygletPanda3DBlenderFife

使用Python开发一个Ditto剪贴板数据导出工具

《使用Python开发一个Ditto剪贴板数据导出工具》在日常工作中,我们经常需要处理大量的剪贴板数据,下面将介绍如何使用Python的wxPython库开发一个图形化工具,实现从Ditto数据库中读... 目录前言运行结果项目需求分析技术选型核心功能实现1. Ditto数据库结构分析2. 数据库自动定位3