设计模式之游戏--观察者模式详解

引入问题

在我们的游戏开发中，我们常常会遇见这种场景，比如在战斗系统中如果敌人死亡，我们要通知UI系统，成就系统，关卡系统等一些其它系统做出相应的行为。你可能做出如下设计

方法1：让战斗系统亦或者敌人持有其它系统的的引用，然后在敌人死亡时调用其它系统的相应方法。
方法2：让各系统时时监听敌人的相应状态，敌人死亡时调用系统的相应方法

这两种方法看起来没多大毛病，但仔细分析我们就就会发现其实是有所欠缺的。
方法1：当我们后期需求变更，增加了一个新的系统或者一个新的功能，那么我们就需要修改战斗系统或者敌人的代码，使之符合我们的要求，但这显然不符合我们的开闭原则。
方法2：时时监听，在我们的Unity具体来说就是Update(),FixedUpdate()等函数，在这些函数写入过多的诸如此类的判断，很可能会引发性能瓶颈，常见的就是卡顿，掉帧。

为了解决上述诸如此类的问题，我们引入的观察者模式。

定义

它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当这个主题对象在状态变化时，会通知所有的观察者对象并使它们能够自动更新。所以说这种模式有时又称作发布-订阅模式。

UML

Subject：抽象主题（抽象被观察者），抽象主题对象把所有观察者对象保存在一个集合里，每个主题都可以有任意数量的观察者，抽象主题提供相应接口，可以增加和删除观察者对象。
ConcreteSubject：具体主题（具体被观察者），它实现抽象目标中的通知方法，在具体主题的对应状态发生改变时，给所有注册过的观察者发送通知。
Observer：抽象观察者，是观察者者的抽象类，它定义了一个更新接口，使得在得到主题更改通知时更新自己。
ConcrereObserver：具体观察者，实现抽象观察者定义的更新接口，以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。

具体示例：

下面我们以游戏中的敌人死亡后，通知各个系统做出相应响应为例，实现观察者模式。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;


public abstract class GameEventSubjects
{
    protected List observers = new List();

    public virtual void AddOBS(GameEventObserver observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }
    public virtual void RemoveOBS(GameEventObserver observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }
    public abstract void Notify();
   
}

public class EnemyDeathSubject : GameEventSubjects
{
    public override void Notify()
    {
        foreach (var item in observers)
        {
            item.Update();
        }
    }
}



public abstract class GameEventObserver
{
    protected string system;
    public GameEventObserver(string system)
    {
        this.system = system;
    }

    public abstract void Update();

}

/// 
/// 关卡系统订阅者
/// 
public class EnemyDeathObs_StageSys : GameEventObserver
{
    public EnemyDeathObs_StageSys(string system) : base(system)
    {
    }
    public override void Update()
    {
        MonoBehaviour.print(system + "接收敌人死亡消息，调用"+ system+"的判断方法，是否进入下一关");
    }
}


/// 
/// UI系统订阅者
/// 
public class EnemyDeathObs_UISys : GameEventObserver
{
    public EnemyDeathObs_UISys(string system) : base(system)
    {
    }
    public override void Update()
    {
        MonoBehaviour.print(system + "接收敌人死亡消息，调用" + system + "的更新方法");
    }
}


/// 
/// 成就系统订阅者
/// 
public class EnemyDeathObs_ArchievementSys : GameEventObserver
{
    public EnemyDeathObs_ArchievementSys(string system) : base(system)
    {
    }
    public override void Update()
    {
        MonoBehaviour.print(system + "接收敌人死亡消息，调用" + system + "的记录方法");
    }
}

public class Client_0 : MonoBehaviour
{

    private void Start()
    {
        EnemyDeathSubject enemyDeathEvent = new EnemyDeathSubject();

        GameEventObserver enemyDeathObs_StageSys = new EnemyDeathObs_StageSys("关卡系统");
        GameEventObserver enemyDeathObs_UISys = new EnemyDeathObs_UISys("UI系统");
        GameEventObserver enemyDeathObs_ArchievementSys = new EnemyDeathObs_ArchievementSys("成就系统");
        enemyDeathEvent.AddOBS(enemyDeathObs_StageSys);
        enemyDeathEvent.AddOBS(enemyDeathObs_UISys);
        enemyDeathEvent.AddOBS(enemyDeathObs_ArchievementSys);
        enemyDeathEvent.Notify();
    }
}

优点：

1.降低了耦合度：通过观察我们发现，观察者和被观察者都是依赖于抽象，它们都通过抽象进行联系，复合我们的依赖倒置原则。
2.符合我们的开闭原则：当我们后期引进的新功能与主题状态变化有关时，只需要新建相应的观察者类。

缺点：

在顺序执行通知观察者时，也就是这个函数

  public override void Notify()
    {
        foreach (var item in observers)
        {
            item.Update();
        }
    }

那么一个观察者卡顿，会影响整体的执行效率，所以说在这种情况下，一般会采用异步实现。

使用场景：

1.跨系统的消息交换场景，如我们上面的那个示例相当于就相当于战斗系统和UI,成就，关卡等系统的消息交换。
2.一个抽象模型有两个方面，其中一个方面依赖于另一个方面。将这些方面封装在独立的对象中使它们可以各自独立地改变和复用。如我们上面的那个示例,UI敌人数量的显示，成就中累积杀敌数的更新，是否进入下一个关卡都依赖于敌人死亡这个事件。

在Unity中的使用

很常见的就是我们的UI事件的监听，比如我们的按钮， button.onClick.AddListener()这个方法就是为某个按钮添加我们的观察更新方法。

最后如果本文有什么不妥之处还望指出，谢谢！

设计模式之游戏--观察者模式详解

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