Question

在我正在进行的项目中，我有一组构成基于3D体素的环境（如Minecraft）。这些世界存储在外部数据文件中。

此文件包含以下数据：每个街区，它的位置，和它的类型。

当调用LoadLevel方法时，我希望它迭代文件中每个块的数据，为每个块创建一个新的Block对象实例。传递像位置这样的东西没问题。它就像

一样简单

CreateBlock(Vector3 position)

问题在于类型。所有类型都是子类（想想抽象块，然后像GrassBlock或WaterBlock那样继承抽象Block的属性。）假设有一个像＃34; GrassBlock＆＃34;我想要创建，而不是通用块，我如何通过该方法实现这一点？我所知道的唯一方法是通过反思，我被建议远离。我可以通过泛型打字或其他方式来做到这一点吗？

这在游戏设计中似乎是一个非常重要的问题，但我所问过的任何人似乎都没有任何想法。有什么帮助吗？

Answer 1

通用打字仍需要反思。

首先：您正在寻找的是工厂模式。它为您创建对象，而无需在任何地方自己明确地执行此操作。

基本上有两种选择：

<强>反射

这确实会对其产生影响，但如果您尚未确定它是一个问题，请不要忽视它。它将是可读和可维护的。

<强>开关

对每个选项进行硬编码，并根据您传入的某种元数据创建新实例（这将标识每个块的类型）。这样做的好处是不使用反射，因此不会导致性能下降，但也会降低可扩展性，如果你有500个不同的块，你可以猜出代码的样子。

Answer 2

如果没有反射，您可以使用switch的工厂方法。假设BlockType是一个枚举。

public static Block CreateBlock(BlockType type, Vector3 position)
{
    switch (BlockType type)
    {
    case BlockType.Grass:
        return new GrassBlock(position);
    case BlockType.Water:
        return new WaterBlock(position);
    default:
        throw new InvalidOperationException();
    }
}

但是为了拥有更可维护的东西，你仍然可以使用反射，直到它被证明是一个瓶颈。在这种情况下，您可以切换到运行时代码生成。

private static readonly Dictionary<Type, Func<Vector3, Block>> _activators = new Dictionary<Type, Func<Vector3, Block>>();

public static Block CreateBlock(Type blockType, Vector3 position)
{
    Func<Vector3, Block> factory;

    if (!_activators.TryGetValue(blockType, out factory))
    {
        if (!typeof(Block).IsAssignableFrom(blockType))
            throw new ArgumentException();

        var posParam = Expression.Parameter(typeof(Vector3));
        factory = Expression.Lambda<Func<Vector3, Block>>(
            Expression.New(
                blockType.GetConstructor(new[] { typeof(Vector3) }),
                new[] { posParam }
            ),
            posParam
        ).Compile();

        _activators.Add(blockType, factory);
    }

    return factory(position);
}

此代码将在运行时生成工厂函数，这是第一次请求给定类型的块。如果需要，您可以使用ConcurrentDictionary来使此功能成为线程安全的。

但可能对你的目的来说有点矫枉过正;）

Answer 3

当然，您可以创建没有任何反射的对象。简单地为每个类分配整数索引：

Func<Vector3, Block>[] factories =
{
    (v) => new GrassBlock(v),    // index 0
    (v) => new WaterBlock(v),    // index 1
    . . .
}

将此索引保存在外部数据中。在反序列化时读取Vector3 v和索引i，然后调用var block = factories[i](v);

Answer 4

你为什么要避免反思？如果你只能在启动时执行此代码（听起来你可以在阅读文件时这样做），那么我个人在使用反射方面没有太大的问题。

另一种方法是存储完全限定的类型名称（例如My.System.Blocks.GrassBlock）并使用

加载该类型

var typeName = readStringTypeFromFile(file);
Block type = Activator.CreateInstance(typeName, location);

正如我所说，在启动时运行这样的东西对我很好，如果需要你可以测试它的性能。

快速而肮脏的小提琴：https://dotnetfiddle.net/BDmlyi

通过一种方法实例化各种继承的类，而不进行反射

4 个答案: