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Unity3D技巧在Unity中使用事件/委托机制(event/delegate)进行GameObject之间的通信

作者:王选易  发布日期:2014-06-13 19:51:20
Tag标签:机制  之间  事件  
  • 作者:王选易,出处:http://www.cnblogs.com/neverdie/ 欢迎转载,也请保留这段声明。如果你喜欢这篇文章,请点【推荐】。谢谢!

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    引子

    在前面两篇文章:

    【Unity3D基础教程】给初学者看的Unity教程(四):通过制作Flappy Bird了解Native 2D中的RigidBody2D和Collider2D 【Unity3D基础教程】给初学者看的Unity教程(三):通过制作Flappy Bird了解Native 2D中的Sprite,Animation

    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:EventHandler<TEventArgs>,其签名如下:
    public delegate void EventHandler<TEventArgs>(
        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 EventHandler<TEventArgs> 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)
            {
                EventHandler<ThresholdReachedEventArgs> handler = ThresholdReached;
                if (handler != null)
                {
                    handler(this, e);
                }
            }
            //添加了一个带泛型参数的事件
            public event EventHandler<ThresholdReachedEventArgs> 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:

    bird1

    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").GetComponent<BirdController>().GameOver += OnGameOver;
        }
    
        void OnDestroy() {
            if ( GameObject.Find("bird") )
                GameObject.Find("bird").GetComponent<BirdController>().GameOver -= OnGameOver;
        }
    
        void OnGameOver(object sender, EventArgs e)
        {
            rigidbody2D.velocity = new Vector2(0, 0);
        }
    
    }
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