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C#设计模式如何实现

2023-06-30 17:06:00 946人浏览独家记忆

摘要

这篇文章主要介绍“C#设计模式如何实现”，在日常操作中，相信很多人在C#设计模式如何实现问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”C#设计模式如何实现”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！游戏

这篇文章主要介绍“C#设计模式如何实现”，在日常操作中，相信很多人在C#设计模式如何实现问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”C#设计模式如何实现”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

游戏背景

这是一个简单的打怪游戏，有玩家，有怪兽，玩家作为主角光环，有如下三个特殊能力

攻击怪兽有暴击几率
有几率回避怪兽攻击
可以自己治疗一定生命值

游戏实现

角色类

角色基类

首先是角色类，角色类提供玩家和怪兽最基本的抽象，比如血量、攻击力、攻击和治疗。（对于怪兽来说，治疗是没有提供实现的，坏人肯定不能再治疗了）

class Character{    public int HealthPoint { get; set; }    public int AttackPoint { get; set; }            public virtual void AttackChracter(Character opponent)    {        opponent.HealthPoint -= this.AttackPoint;        if (opponent.HealthPoint &lt; 0)        {            opponent.HealthPoint = 0;        }    }    public virtual void Cure()    {//故意留空给子类实现    }}

玩家类

玩家实现了治疗功能并且有暴击几率。

class Player : Character{    private float playerCriticalPossible;    public Player(float critical)    {        playerCriticalPossible = critical;    }    public override void AttackChracter(Character opponent)    {        base.AttackChracter(opponent);        Console.WriteLine("Player Attacked Monster");        Random r = new Random();        bool critical = r.Next(0, 100) &lt; playerCriticalPossible * 100;        if (critical)        {            base.AttackChracter(opponent);            Console.WriteLine("Player Attacked Monster again");        }    }    public override void Cure()    {        Random r = new Random();        HealthPoint += r.Next(5, 10);        Console.WriteLine("Player cured himself");    }}

怪兽类

怪兽没有治疗能力但是有一定的几率丢失攻击目标。

class Monster : Character{    private float monsterMissingPossible;    public Monster(float missing)    {        monsterMissingPossible = missing;    }    public override void AttackChracter(Character opponent)    {        Random r = new Random();        bool missing = r.Next(0, 100) &lt; monsterMissingPossible * 100;        if (missing)        {            Console.WriteLine("Monster missed it");        }        else        {            base.AttackChracter(opponent);            Console.WriteLine("Monster Attacked player");        }    }}

游戏类

游戏类负责实例化玩家和怪兽、记录回合数、判断游戏是否结束，暴露可调用的公共方法给游戏操作类。

class Game{    private Character m_player;    private Character m_monster;    private int m_round;    private float playerCriticalPossible = 0.6f;    private float monsterMissingPossible = 0.2f;    public Game()    {        m_player = new Player(playerCriticalPossible)        {            HealthPoint = 15,            AttackPoint = 2        };        m_monster = new Monster(monsterMissingPossible)        {            HealthPoint = 20,            AttackPoint = 6        };    }    public bool IsGameOver =&gt; m_monster.HealthPoint == 0 || m_player.HealthPoint == 0;    public void AttackMonster()    {                    m_player.AttackChracter(m_monster);    }    public void AttackPlayer()    {        m_monster.AttackChracter(m_player);    }    public void CurePlayer()    {        m_player.Cure();    }    public void BeginNewRound()    {        m_round++;    }    public void ShowGameState()    {        Console.WriteLine("".PadLeft(20, '-'));        Console.WriteLine("Round:{0}", m_round);        Console.WriteLine("player health:{0}", "".PadLeft(m_player.HealthPoint, '*'));        Console.WriteLine("monster health:{0}", "".PadLeft(m_monster.HealthPoint, '*'));    }}

游戏操作类

在我们这个简易游戏中，没有UI代码，游戏操作类负责在用户输入和游戏中搭建一个桥梁，解释用户的输入。

class GameRunner{    private Game m_game;    public GameRunner(Game game)    {        m_game = game;    }    public void Run()    {        while (!m_game.IsGameOver)        {            m_game.BeginNewRound();            bool validSelection = false;            while (!validSelection)            {            m_game.ShowGameState();                Console.WriteLine("Make your choice: 1. attack 2. Cure");                var str = Console.ReadLine();                if (str.Length != 1)                {                    continue;                }                switch (str[0])                {                    case '1':                        {                            validSelection = true;                            m_game.AttackMonster();                            break;                        }                    case '2':                        {                            validSelection = true;                            m_game.CurePlayer();                            break;                        }                    default:                        break;                }            }            if(!m_game.IsGameOver)            {                m_game.AttackPlayer();            }        }                }}

客户端

客户端的代码就非常简单了，只需要实例化一个游戏操作类，然后让其运行就可以了。

class Program{    static void Main(string[] args)    {        Game game = new Game();        GameRunner runner = new GameRunner(game);        runner.Run();    }}

试着运行一下，

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看起来一切都好。

加上存档

虽然游戏可以正常运行，但是总感觉还是少了点什么。嗯，存档功能，一个游戏没有存档是不健全的，毕竟，人生虽然没有存档，但是游戏可是有的！让我们加上存档功能吧，首先想想怎么设计。

需要存档的数据

首先我们要明确，有哪些数据是需要存档的，在这个游戏中，玩家的生命值、攻击力、暴击率；怪兽的生命值、攻击力和丢失率，游戏的回合数，都是需要存储的对象。

存档定义

这是一个需要仔细思考的地方，一般来说，需要考虑以下几个地方：

存档需要访问一些游戏中的私有字段，比如暴击率，需要在不破坏游戏封装的情况下实现这个功能
存档自身需要实现信息隐藏，即除了游戏，其他类不应该访问存档的详细信息
存档不应该和游戏存放在一起，以防不经意间游戏破坏了存档数据，应该有专门的类存放存档

备忘录模式出场

这个时候应该是主角出场的时候了。看看备忘录模式的定义

在不破坏封闭的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态

再看看UML，

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看起来完全符合我们的需求啊，Originator就是游戏类，知道如何创造存档和从存档中恢复状态，Memento类就是存档类，Caretaker是一个新类，负责保存存档。

经过思考，我们决定采取备忘录模式，同时加入以下措施：

将存档定义为游戏中的私有嵌套类，这样存档可以毫无压力的访问游戏中的私有字段，同时外界永远没有办法去实例化或者尝试通过转型来获得这个类，完美的保护了存档类
存档类是一个简单的数据集合，不包含任何其他逻辑
添加一个存档管理器，可以放在游戏操作类中，可以通过它看到我们当前有没有存档
存档放在存档管理器中
存档实现一个空接口，在存档管理器中以空接口形式出现，这样外部类在访问存档的时候，仅能看到这个空接口。而在游戏类内部，我们在使用存档之前先通过向下转型实现类型转换（是的，向下转型不怎么好，但是偶尔可以用一下）

空接口

interface IGameSave{}

私有嵌套存档类

该类存放在game里面，无压力地在不破坏封装的情况下访问game私有字段

private class GameSave : IGameSave{    public int PlayerHealth { get; set; }    public int PlayerAttack { get; set; }    public float PlayerCritialAttackPossible { get; set; }    public int MonsterHealth { get; set; }    public int MonsterAttack { get; set; }    public float MonsterMissingPossible { get; set; }    public int GameRound { get; set; }}

创建存档和从存档恢复

在game中添加创建存档和从存档恢复的代码，在从存档恢复的时候，使用了向下转型，因为从存档管理器读出来的只是空接口而已

public IGameSave CreateSave(){    var save = new GameSave()    {        PlayerHealth = m_player.HealthPoint,        PlayerAttack = m_player.AttackPoint,        PlayerCritialAttackPossible = playerCriticalPossible,        MonsterAttack = m_monster.AttackPoint,        MonsterHealth = m_monster.HealthPoint,        MonsterMissingPossible = monsterMissingPossible,        GameRound = m_round    };    Console.WriteLine("game saved");    return save;}public void RestoreFromGameSave(IGameSave gamesave){    GameSave save = gamesave as GameSave;    if(save != null)    {        m_player = new Player(save.PlayerCritialAttackPossible) { HealthPoint = save.PlayerHealth, AttackPoint = save.PlayerAttack };        m_monster = new Player(save.MonsterMissingPossible) { HealthPoint = save.MonsterHealth, AttackPoint = save.MonsterAttack };        m_round = save.GameRound;    }    Console.WriteLine("game restored");}

存档管理器类

添加一个类专门管理存档，此类非常简单，只有一个存档，要支持多存档可以考虑使用List

    class GameSaveStore    {        public IGameSave GameSave { get; set; }    }

在游戏操作类添加玩家选项

首先在游戏操作类中添加一个存档管理器

private GameSaveStore m_gameSaveStore = new GameSaveStore();

接着修改Run方法添加用户操作

public void Run(){    while (!m_game.IsGameOver)    {        m_game.BeginNewRound();        bool validSelection = false;        while (!validSelection)        {            m_game.ShowGameState();            Console.WriteLine("Make your choice: 1. attack 2. Cure 3. Save 4. Load");            var str = Console.ReadLine();            if (str.Length != 1)            {                continue;            }            switch (str[0])            {                case '1':                    {                        validSelection = true;                        m_game.AttackMonster();                        break;                    }                case '2':                    {                        validSelection = true;                        m_game.CurePlayer();                        break;                    }                case '3':                    {                        validSelection = false;                        m_gameSaveStore.GameSave = m_game.CreateSave();                        break;                    }                case '4':                    {                        validSelection = false;                        if(m_gameSaveStore.GameSave == null)                        {                            Console.WriteLine("no save to load");                        }                        else                        {                            m_game.RestoreFromGameSave(m_gameSaveStore.GameSave);                        }                        break;                    }                default:                    break;            }        }        if(!m_game.IsGameOver)        {            m_game.AttackPlayer();        }    }            }

注意，上面的3和4是新添加的存档相关的操作。试着运行一下。

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