前幾天寫了《開源分享 Unity3d客戶端與C#分布式服務(wù)端游戲框架》,受到很多人關(guān)注,QQ群幾天就加了80多個人。開源這個框架的主要目的也是分享自己設(shè)計ET的一些想法,所以我準(zhǔn)備寫一系列的文章,介紹下自己的思路跟設(shè)計,每篇一個主題,這次介紹的是組件設(shè)計。
在代碼復(fù)用和組織數(shù)據(jù)方面,面向?qū)ο罂赡苁谴蠹业谝环磻?yīng)。面向?qū)ο笕筇匦岳^承,封裝,多態(tài),在一定程度上能解決不少代碼復(fù)用,數(shù)據(jù)復(fù)用的問題。不過面向?qū)ο蟛皇侨f能的,它也有極大的缺陷:
一旦父類中增加或刪除某個字段,可能要影響到所有子類,影響到所有子類相關(guān)的邏輯。這顯得非常不靈活,在一套復(fù)雜的繼承體系中,往父類中改變字段會變得越來越麻煩,比方說ABC是D的子類,某天發(fā)現(xiàn)需要增加一個AB都有的數(shù)據(jù),但是C沒有,那么這個數(shù)據(jù)肯定不好放到父類中,只能將AB抽象出來一個父類E,E繼承于D,AB共有的字段加到E中,一旦繼承結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,可能接口也要改變,比方說之前有個接口傳入?yún)?shù)類型是E,當(dāng)AB不再需要共用的那個字段,那么需要調(diào)整繼承關(guān)系,讓AB重新繼承D,那么這個接口的傳入?yún)?shù)類型需要改成D,其中的邏輯代碼很可能也要發(fā)生調(diào)整。更可怕的是游戲邏輯變化非常復(fù)雜,非常頻繁,可能今天加了個字段,明天又刪掉了,假如每次都要去調(diào)整繼承結(jié)構(gòu),這簡直就是噩夢。繼承結(jié)構(gòu)面對頻繁的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整感覺很無力。
繼承結(jié)構(gòu)無法運行時增加刪除字段,比如玩家Player平常是走路,使用坐騎后就騎馬。問題是坐騎的相關(guān)信息就需要一直掛在Player對象上面。這就顯得很不靈活,我不騎馬的時候內(nèi)存中為啥要有馬的數(shù)據(jù)?接口也有同樣的問題,一個類實現(xiàn)了一個接口,那么這個接口就永遠粘在了這個類身上,你想甩掉她都不行,還是以騎馬為例,玩家Player可以進行騎行,那么可能繼承一個騎行的接口,問題是,當(dāng)我這個Player從坐騎上下來時,玩家Player身上還是有騎行的接口,根本沒法動態(tài)刪掉這個接口!可能例子舉得不是很對,但是道理表述的應(yīng)該很清楚了。
使用面向?qū)ο罂赡軐?dǎo)致災(zāi)難性后果,游戲開發(fā)中有新人有老人,有技術(shù)好的,有技術(shù)差的。人都是喜歡偷懶的,當(dāng)你發(fā)現(xiàn)調(diào)整繼承關(guān)系麻煩的時候,有可能AB中增加一個字段為了省事直接就放到父類D中去了。導(dǎo)致C莫名奇妙的多了一個無用的字段。關(guān)鍵還沒法發(fā)現(xiàn),最后導(dǎo)致父類D越來越大,到最后有可能干脆就不用ABC了,直接讓所有對象都變成D,方便嘛!是的,很多游戲就是這么干的,開發(fā)到最后根本就不管繼承關(guān)系了,因為想管也管不了了。
面向?qū)ο笤诿鎸?fù)雜的游戲邏輯時很無力,所以很多游戲開發(fā)者又倒退了回去,使用面向過程進行開發(fā)游戲,面向過程,簡單粗暴,不考慮復(fù)雜的繼承,不考慮抽象,不考慮多態(tài),是開發(fā)屆的freestyle,挽起袖子就開擼,但同時,代碼邏輯的復(fù)用性,數(shù)據(jù)的復(fù)用性也大大降低。面向過程也不是一種好的游戲開發(fā)模式。
組件模式很好的解決了面向?qū)ο笠约懊嫦蜻^程的種種缺陷,在游戲客戶端中使用非常廣泛,Unity3d,虛幻4,等等都使用了組件模式。組件模式的特點:
1.高度模塊化,一個組件就是一份數(shù)據(jù)加一段邏輯
2.組件可熱插拔,需要就加上,不需要就刪除
3.類型之間依賴極少,任何類型增加或刪除組件不會影響到其它類型。
但是目前只有極少有服務(wù)端使用了組件的設(shè)計,守望先鋒服務(wù)端應(yīng)該是使用了組件的設(shè)計,守望先鋒的開發(fā)人員稱之為ECS架構(gòu),其實就是組件模式的一個變種,E就是Entity,C就是Component,S是System,其實就是將組件Component的邏輯與數(shù)據(jù)剝離,邏輯部分叫System,話題扯遠了,還是回到ET框架來把。
ET框架使用了組件的設(shè)計。一切都是Entity和Component,任何類繼承于Entity都可以掛載組件,例如玩家類:
public sealed class Player : Entity{ public string Account { get; private set; } public long UnitId { get; set; } public void Awake(string account) { this.Account = account; } public override void Dispose() { if (this.Id == 0) { return; } base.Dispose(); }}
給玩家對象掛載個移動組件MoveComponent,這樣玩家就可以移動了,給玩家掛上一個背包組件,玩家就可以管理物品了,給玩家掛上技能組件,那么玩家就可以施放技能了,加上Buff組件就可以管理buff了。
player.AddComponent<MoveComponent>();player.AddComponent<ItemsComponent>();player.AddComponent<SpellComponent>();player.AddComponent<BuffComponent>();
組件是高度可以復(fù)用的,比如一個NPC,他也可以移動,給NPC也掛上MoveComponent就行了,有的NPC也可以施放技能,那么給它掛上SpellComponent,NPC不需要背包,那么就不用掛ItemsComponent了
ET框架模塊全部做成了組件的形式,一個進程也是由不同的組件拼接而成。比方說Loginserver需要對外連接也需要與服務(wù)器內(nèi)部進行連接,那么login server掛上
// 內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組件NetInnerComponent,處理對內(nèi)網(wǎng)連接Game.Scene.AddComponent<NetInnerComponent, string, int>(innerConfig.Host, innerConfig.Port);// 外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組件NetOuterComponent,處理與客戶端連接Game.Scene.AddComponent<NetOuterComponent, string, int>(outerConfig.Host, outerConfig.Port);
比如battle server就不需要對外網(wǎng)連接(外網(wǎng)消息由gateserver轉(zhuǎn)發(fā)),那么很自然的只需要掛載一個內(nèi)網(wǎng)組件即可。
類似Unity3d的組件,ET框架也提供了組件事件,例如Awake,Start,Update等。要給一個Component或者Entity加上這些事件,必須寫一個輔助類。比如NetInnerComponent組件需要Awake跟Update方法,那么添加一個這樣的類即可:
[ObjectEvent]public class NetInnerComponentEvent : ObjectEvent<NetInnerComponent>, IAwake, IUpdate{ public void Awake() { this.Get().Awake(); } public void Update() { this.Get().Update(); }}
這樣,NetInnerComponent在AddComponent之后會調(diào)用其Awake方法,并且每幀調(diào)用Update方法。
ET沒有像Unity使用反射去實現(xiàn)這種功能,因為反射性能比較差,而且這樣實現(xiàn)的好處是這個類可以放到熱更dll中,這樣組件的Awake Start,Update方法以及其它方法都可以放到熱更層中。將Entity和Component做成沒有方法的類,方法都放到熱更層,方便熱更修復(fù)邏輯bug。
組件式開發(fā)最大的好處就是不管菜鳥還是高手,開發(fā)一個功能都能很快的知道怎么組織數(shù)據(jù)怎么組織邏輯??梢酝耆艞壝嫦?qū)ο蟆J褂妹嫦驅(qū)ο箝_發(fā)最頭疼的就是我該繼承哪個類呢?之前做過最恐怖的就是虛幻三,虛幻三的繼承結(jié)構(gòu)非常多層,完全不知道自己需要從哪里開始繼承。最后可能導(dǎo)致一個非常小的功能,繼承了一個及其巨大的類,這在虛幻三開發(fā)中屢見不鮮。所以虛幻4改用了組件模式。組件模式的模塊隔離性非常好,技術(shù)菜鳥某個組件寫得非常差,也不會影響到其它模塊,大不了重寫這個組件就好了。
正是因為ET使用了可拆卸的組件模式,ET可以將所有服務(wù)器組件都裝到同一個進程上,那么這一個進程就可以當(dāng)作一組分布式服務(wù)器使用。從此用vs調(diào)試分布式服務(wù)器成為了可能。正因為這樣,平常開發(fā)只使用一個進程,發(fā)布的時候發(fā)布成多個進程就行了。說實在的,不是吹牛,這是一個偉大的發(fā)明,這一發(fā)明解決了分布式游戲服務(wù)器開發(fā)中的大大大難題,極大的提高了開發(fā)效率。