游戏设计模式是游戏开发中常用的编程模式和架构思想，用于解决常见的游戏开发问题，如对象管理、状态切换、事件处理等。以下是一些常见的游戏设计模式，并结合 Cocos Creator 给出实现示例。
1. 单例模式（Singleton Pattern）
概念
单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。在游戏开发中，常用于管理全局资源，像音效管理器、游戏数据管理器等，因为这些资源在整个游戏生命周期中通常只需要一个实例。
// SoundManager.ts
// 定义音效管理类，采用单例模式
export class SoundManager {
// 用于存储单例实例的静态变量
private static instance: SoundManager;
// 私有构造函数，防止外部直接实例化该类
private constructor() {}
// 静态方法，用于获取单例实例
public static getInstance(): SoundManager {
// 如果实例还未创建，则创建一个新实例
if (!this.instance) {
this.instance = new SoundManager();
}
// 返回单例实例
return this.instance;
}
// 播放音效的方法
public playSound(soundName: string) {
console.log(`Playing sound: ${soundName}`);
}
}
使用场景
在 Cocos Creator 中，当你需要在不同的脚本中播放音效时，可以使用单例模式的音效管理器。例如，在玩家得分、碰撞等事件发生时播放相应的音效。
import { SoundManager } from './SoundManager';
// 获取音效管理器的单例实例
const soundManager = SoundManager.getInstance();
// 播放背景音效
soundManager.playSound('background_music');
对设计模式感兴趣的朋友可以 看看这里。
2. 观察者模式（Observer Pattern）
概念
观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。在游戏中，常用于处理事件和消息传递，如角色状态变化通知、游戏关卡结束通知等。
// EventManager.ts
// 定义事件管理类，采用观察者模式
export class EventManager {
// 用于存储单例实例的静态变量
private static instance: EventManager;
// 存储事件监听器的对象，键为事件名，值为回调函数数组
private eventListeners: { [eventName: string]: Function[] } = {};
// 私有构造函数，防止外部直接实例化该类
private constructor() {}
// 静态方法，用于获取单例实例
public static getInstance(): EventManager {
// 如果实例还未创建，则创建一个新实例
if (!this.instance) {
this.instance = new EventManager();
}
// 返回单例实例
return this.instance;
}
// 注册事件监听器的方法
public on(eventName: string, callback: Function) {
// 如果该事件名还没有对应的监听器数组，则创建一个
if (!this.eventListeners[eventName]) {
this.eventListeners[eventName] = [];
}
// 将回调函数添加到对应的监听器数组中
this.eventListeners[eventName].push(callback);
}
// 移除事件监听器的方法
public off(eventName: string, callback: Function) {
// 如果该事件名有对应的监听器数组
if (this.eventListeners[eventName]) {
// 查找回调函数在数组中的索引
const index = this.eventListeners[eventName].indexOf(callback);
// 如果找到，则从数组中移除该回调函数
if (index !== -1) {
this.eventListeners[eventName].splice(index, 1);
}
}
}
// 触发事件的方法
public emit(eventName: string, ...args: any[]) {
// 如果该事件名有对应的监听器数组
if (this.eventListeners[eventName]) {
// 遍历监听器数组，依次调用每个回调函数，并传递参数
this.eventListeners[eventName].forEach(callback => {
callback(...args);
});
}
}
}
使用场景
在 Cocos Creator 中，当多个脚本需要监听某个事件时，可以使用观察者模式的事件管理器。例如，当玩家生命值为 0 时，需要通知多个脚本执行不同的操作，如显示游戏结束界面、保存游戏数据等。
import { EventManager } from './EventManager';
// 获取事件管理器的单例实例
const eventManager = EventManager.getInstance();
// 定义回调函数
const callback = (message: string) => {
console.log(`Received message: ${message}`);
};
// 订阅事件
eventManager.on('gameOver', callback);
// 发布事件
eventManager.emit('gameOver', 'You have completed the game!');
// 取消订阅
eventManager.off('gameOver', callback);
3. 状态模式（State Pattern）
概念
状态模式允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。在游戏中，常用于处理角色的不同状态，如站立、行走、奔跑、攻击等。
// CharacterState.ts
// 定义角色状态接口
export interface CharacterState {
// 进入状态时执行的方法
enter(): void;
// 状态更新时执行的方法
update(): void;
// 离开状态时执行的方法
exit(): void;
}
// StandingState.ts
// 定义站立状态类，实现 CharacterState 接口
export class StandingState implements CharacterState {
// 引用角色对象
private character: any;
// 构造函数，接收角色对象作为参数
constructor(character: any) {
this.character = character;
}
// 进入站立状态时执行的方法
enter() {
console.log('Character is standing.');
}
// 站立状态更新时执行的方法
update() {
// 处理站立状态的逻辑
}
// 离开站立状态时执行的方法
exit() {
console.log('Character is leaving standing state.');
}
}
// WalkingState.ts
// 定义行走状态类，实现 CharacterState 接口
export class WalkingState implements CharacterState {
// 引用角色对象
private character: any;
// 构造函数，接收角色对象作为参数
constructor(character: any) {
this.character = character;
}
// 进入行走状态时执行的方法
enter() {
console.log('Character is walking.');
}
// 行走状态更新时执行的方法
update() {
// 处理行走状态的逻辑
}
// 离开行走状态时执行的方法
exit() {
console.log('Character is leaving walking state.');
}
}
// Character.ts
// 定义角色类
export class Character {
// 当前角色状态
private currentState: CharacterState;
// 构造函数，初始化角色状态为站立状态
constructor() {
this.currentState = new StandingState(this);
// 进入当前状态
this.currentState.enter();
}
// 改变角色状态的方法
public changeState(newState: CharacterState) {
// 离开当前状态
this.currentState.exit();
// 更新当前状态
this.currentState = newState;
// 进入新状态
this.currentState.enter();
}
// 更新角色状态的方法
public update() {
// 调用当前状态的更新方法
this.currentState.update();
}
}
使用场景
在 Cocos Creator 中，当需要根据角色的不同状态执行不同的逻辑时，可以使用状态模式。例如，根据玩家的输入（如按下移动键、攻击键等）切换角色的状态。
import { Character, StandingState, WalkingState } from './Character';
// 创建角色对象
const character = new Character();
// 改变角色状态为行走状态
character.changeState(new WalkingState(character));
4. 工厂模式（Factory Pattern）
概念
工厂模式定义了一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。在游戏中，常用于创建不同类型的游戏对象，如敌人、道具等。
// Enemy.ts
// 定义敌人抽象类
export abstract class Enemy {
// 抽象方法，用于敌人攻击
public abstract attack(): void;
}
// Zombie.ts
// 定义僵尸类，继承自 Enemy 抽象类
export class Zombie extends Enemy {
// 实现攻击方法
public attack() {
console.log('Zombie attacks!');
}
}
// Skeleton.ts
// 定义骷髅类，继承自 Enemy 抽象类
export class Skeleton extends Enemy {
// 实现攻击方法
public attack() {
console.log('Skeleton attacks!');
}
}
// EnemyFactory.ts
// 定义敌人工厂类
export class EnemyFactory {
// 创建敌人的方法，根据传入的类型创建不同的敌人实例
public createEnemy(type: string): Enemy {
switch (type) {
case 'zombie':
return new Zombie();
case 'skeleton':
return new Skeleton();
default:
throw new Error('Invalid enemy type');
}
}
}
使用场景
在 Cocos Creator 中，当需要根据不同的条件创建不同类型的游戏对象时，可以使用工厂模式。例如，在不同的关卡中生成不同类型的敌人。
import { EnemyFactory } from './EnemyFactory';
// 创建敌人工厂对象
const enemyFactory = new EnemyFactory();
// 创建僵尸敌人实例
const zombie = enemyFactory.createEnemy('zombie');
// 僵尸发动攻击
zombie.attack();
这些设计模式可以帮助我们更好地组织 Cocos Creator 游戏开发中的代码，提高代码的可维护性和可扩展性。根据具体的游戏需求，可以选择合适的设计模式来解决问题。有疑问的朋友也可以在评论区提问或交流。
