游戲編程模式pdf

游戲編程模式pdf是一本游戲編程領(lǐng)域的入門手冊，是由美國程序員Robert Nystrom（尼斯卓姆）著，GPP翻組翻譯。本書是為解決此問題而生，凝結(jié)了作者總結(jié)的4大類13種游戲編程模式，包括序列型模式（雙緩沖、雙緩沖、更新方法）、優(yōu)化型模式（數(shù)據(jù)局部性、臟標記模型、對象池、空間分區(qū)）、行為型模式（字節(jié)碼、子類沙盒、類型對象）、解耦型模式（組件模式、事件隊列、服務(wù)定位器），可以幫助閱讀者更好的理解游戲編程模式，更好的解構(gòu)、重構(gòu)以及優(yōu)化游戲，歡迎游戲開發(fā)人員學(xué)習。

內(nèi)容介紹

游戲開發(fā)一直是熱門的領(lǐng)域，掌握良好的游戲編程模式是開發(fā)人員的應(yīng)備技能。本書細致地講解了游戲開發(fā)需要用到的各種編程模式，并提供了豐富的示例?！队螒蚓幊棠Ｊ健啡珪卜?0章，通過三大部分內(nèi)容全面介紹了與游戲編程模式相關(guān)的各類知識點。首部分介紹了基礎(chǔ)知識和框架；第二部分深入探索設(shè)計模式，并介紹了模式與游戲開發(fā)之間的關(guān)聯(lián)；第三部分介紹了13種有效的游戲設(shè)計模式。本書提供了豐富的代碼示例，通過理論和代碼示例相結(jié)合的方式幫助讀者更好地學(xué)習。無論是游戲領(lǐng)域的設(shè)計人員、開發(fā)人員，還是想要進入游戲開發(fā)領(lǐng)域的學(xué)生和普通程序員，都可以閱讀本書。

章節(jié)目錄

第1篇　概述

第1章　架構(gòu)，性能和游戲　3

1．1　什么是軟件架構(gòu)　3

1．1．1　什么是好的軟件架構(gòu)　3

1．1．2　你如何做出改變　4

1．1．3　我們?nèi)绾螐慕怦钪惺芤妗?

1．2　有什么代價　5

1．3　性能和速度　6

1．4　壞代碼中的好代碼　7

1．5　尋求平衡　8

1．6　簡單性　9

1．7　準備出發(fā)　9

第2篇　再探設(shè)計模式

第2章　命令模式　13

2．1　配置輸入　14

2．2　關(guān)于角色的說明　16

2．3　撤銷和重做　18

2．4　類風格化還是函數(shù)風格化　21

2．5　參考　22

第3章　享元模式　23

3．1　森林之樹　23

3．2　一千個實例　25

3．3　享元模式　26

3．4　扎根之地　26

3．5　性能表現(xiàn)如何　30

3．6　參考　31

第4章　觀察者模式　33

4．1　解鎖成就　33

4．2　這一切是怎么工作的　34

4．2．1　觀察者　35

4．2．2　被觀察者　35

4．2．3　可被觀察的物理模塊　37

4．3　它太慢了　38

4．4　太多的動態(tài)內(nèi)存分配　39

4．4．1　鏈式觀察者　39

4．4．2　鏈表節(jié)點池　42

4．5　余下的問題　43

4．5．1　銷毀被觀察者和觀察者　43

4．5．2　不用擔心，我們有GC　44

4．5．3　接下來呢　44

4．6　觀察者模式的現(xiàn)狀　45

4．7　觀察者模式的未來　46

第5章　原型模式　47

5．1　原型設(shè)計模式　47

5．1．1　原型模式效果如何　50

5．1．2　生成器函數(shù)　51

5．1．3　模板　51

5．1．4　頭等公民類型（First-class types）　52

5．2　原型語言范式　52

5．2．1　Self 語言　53

5．2．2　結(jié)果如何　54

5．2．3　JavaScript如何　55

5．3　原型數(shù)據(jù)建?！?7

第6章　單例模式　61

6．1　單例模式　61

6．1．1　確保一個類只有一個實例　61

6．1．2　提供一個全局指針以訪問唯一實例　62

6．2　使用情境　63

6．3　后悔使用單例的原因　65

6．3．1　它是一個全局變量　65

6．3．2　它是個畫蛇添足的解決方案　66

6．3．3　延遲初始化剝離了你的控制　67

6．4　那么我們該怎么做　68

6．4．1　看你究竟是否需要類　68

6．4．2　將類限制為單一實例　70

6．4．3　為實例提供便捷的訪問方式　71

6．5　剩下的問題　73

第7章　狀態(tài)模式　75

7．1　我們曾經(jīng)相遇過　75

7．2　救星：有限狀態(tài)機　78

7．3　枚舉和分支　79

7．4　狀態(tài)模式　82

7．4．1　一個狀態(tài)接口　82

7．4．2　為每一個狀態(tài)定義一個類　83

7．4．3　狀態(tài)委托　84

7．5　狀態(tài)對象應(yīng)該放在哪里呢　84

7．5．1　靜態(tài)狀態(tài)　84

7．5．2　實例化狀態(tài)　85

7．6　進入狀態(tài)和退出狀態(tài)的行為　86

7．7　有什么收獲嗎　88

7．8　并發(fā)狀態(tài)機　88

7．9　層次狀態(tài)機　89

7．10　下推自動機　91

7．11　現(xiàn)在知道它們有多有用了吧　92

第3篇　序列型模式

第8章　雙緩沖　95

8．1　動機　95

8．1．1　計算機圖形系統(tǒng)是如何工作的（概述）　95

8．1．2　第一幕，第一場　96

8．1．3　回到圖形上　97

8．2　模式　98

8．3　使用情境　98

8．4　注意事項　98

8．4．1　交換本身需要時間　98

8．4．2　我們必須有兩份緩沖區(qū)　99

8．5　示例代碼　99

8．5．1　并非只針對圖形　102

8．5．2　人工非智能　102

8．5．3　緩存這些巴掌　106

8．6　設(shè)計決策　107

8．6．1　緩沖區(qū)如何交換　107

8．6．2　緩沖區(qū)的粒度如何　109

8．7　參考　110

第9章　游戲循環(huán)　111

9．1　動機　111

9．1．1　CPU探秘　111

9．1．2　事件循環(huán)　112

9．1．3　時間之外的世界　113

9．1．4　秒的長短　113

9．2　模式　114

9．3　使用情境　114

9．4　使用須知　114

9．5　示例代碼　115

9．5．1　跑，能跑多快就跑多快　115

9．5．2　小睡一會兒　115

9．5．3　小改動，大進步　116

9．5．4　把時間追回來　118

9．5．5　留在兩幀之間　119

9．6　設(shè)計決策　120

9．6．1　誰來控制游戲循環(huán)，你還是平臺　121

9．6．2　你如何解決能量耗損　121

9．6．3　如何控制游戲速度　122

9．7　參考　123

第10章　更新方法　125

10．1　動機　125

10．2　模式　127

10．3　使用情境　128

10．4　使用須知　128

10．4．1　將代碼劃分至單幀之中使其變得更加復(fù)雜　128

10．4．2　你需要在每幀結(jié)束前存儲游戲狀態(tài)以便下一幀繼續(xù)　128

10．4．3　所有對象都在每幀進行模擬，但并非真正同步　129

10．4．4　在更新期間修改對象列表時必須謹慎　129

10．5　示例代碼　130

10．5．1　子類化實體　132

10．5．2　定義實體　132

10．5．3　逝去的時間　135

10．6　設(shè)計決策　136

10．6．1　update方法依存于何類中　136

10．6．2　那些未被利用的對象該如何處理　137

10．7　參考　137

第4篇　行為型模式

第11章　字節(jié)碼　141

11．1　動機　141

11．1．1　魔法大戰(zhàn)　141

11．1．2　先數(shù)據(jù)后編碼　142

11．1．3　解釋器模式　142

11．1．4　虛擬機器碼　145

11．2　字節(jié)碼模式　145

11．3　使用情境　145

11．4　使用須知　146

11．4．1　你需要個前端界面　146

11．4．2　你會想念調(diào)試器的　147

11．5　示例　147

11．5．1　法術(shù)API　147

11．5．2　法術(shù)指令集　148

11．5．3　棧機　149

11．5．4　組合就能得到行為　153

11．5．5　一個虛擬機　155

11．5．6　語法轉(zhuǎn)換工具　155

11．6　設(shè)計決策　157

11．6．1　指令如何訪問堆棧　157

11．6．2　應(yīng)該有哪些指令　158

11．6．3　值應(yīng)當如何表示　158

11．6．4　如何生成字節(jié)碼　161

11．7　參考　162

第12章　子類沙盒　163

12．1　動機　163

12．2　沙盒模式　165

12．3　使用情境　165

12．4　使用須知　165

12．5　示例　166

12．6　設(shè)計決策　168

12．6．1　需要提供什么操作　168

12．6．2　是直接提供函數(shù)，還是由包含它們的對象提供　169

12．6．3　基類如何獲取其所需的狀態(tài)　170

12．7　參考　173

第13章　類型對象　175

13．1　動機　175

13．1．1　經(jīng)典的面向?qū)ο蠓桨浮?75

13．1．2　一個類的類　177

13．2　類型對象模式　178

13．3　使用情境　179

13．4　使用須知　179

13．4．1　類型對象必須手動跟蹤　179

13．4．2　為每個類型定義行為更困難　179

13．5　示例　180

13．5．1　構(gòu)造函數(shù)：讓類型對象更加像類型　181

13．5．2　通過繼承共享數(shù)據(jù)　183

13．6　設(shè)計決策　185

13．6．1　類型對象應(yīng)該封裝還是暴露　186

13．6．2　持有類型對象如何創(chuàng)建　187

13．6．3　類型能否改變　187

13．6．4　支持何種類型的派生　188

13．7　參考　189

第5篇　解耦型模式

第14章　組件模式　193

14．1　動機　193

14．1．1　難題　194

14．1．2　解決難題　194

14．1．3　寬松的末端　194

14．1．4　捆綁在一起　195

14．2　模式　196

14．3　使用情境　196

14．4　注意事項　196

14．5　示例代碼　197

14．5．1　一個龐大的類　197

14．5．2　分割域　198

14．5．3　分割其余部分　200

14．5．4　重構(gòu)Bjorn　202

14．5．5　刪掉Bjorn　204

14．6　設(shè)計決策　206

14．6．1　對象如何獲得組件　206

14．6．2　組件之間如何傳遞信息　207

14．7　參考　210

第15章　事件隊列　211

15．1　動機　211

15．1．1　用戶圖形界面的事件循環(huán)　211

15．1．2　中心事件總線　212

15．1．3　說些什么好呢　213

15．2　事件隊列模式　215

15．3　使用情境　215

15．4　使用須知　215

15．4．1　中心事件隊列是個全局變量　216

15．4．2　游戲世界的狀態(tài)任你掌控　216

15．4．3　你會在反饋系統(tǒng)循環(huán)中繞圈子　216

15．5　示例代碼　217

15．5．1　環(huán)狀緩沖區(qū)　219

15．5．2　匯總請求　222

15．5．3　跨越線程　223

15．6　設(shè)計決策　224

15．6．1　入隊的是什么　224

15．6．2　誰能從隊列中讀取　224

15．6．3　誰可以寫入隊列　225

15．6．4　隊列中對象的生命周期是什么　226

15．7　參考　227

第16章　服務(wù)定位器　229

16．1　動機　229

16．2　服務(wù)定位器模式　230

16．3　使用情境　230

16．4　使用須知　231

16．4．1　服務(wù)必須被定位　231

16．4．2　服務(wù)不知道被誰定位　231

16．5　示例代碼　231

16．5．1　服務(wù)　231

16．5．2　服務(wù)提供器　232

16．5．3　簡單的定位器　232

16．5．4　空服務(wù)　233

16．5．5　日志裝飾器　235

16．6　設(shè)計決策　236

16．6．1　服務(wù)是如何被定位的　236

16．6．2　當服務(wù)不能被定位時發(fā)生了什么　239

16．6．3　服務(wù)的作用域多大　240

16．7　其他參考　241

第6篇　優(yōu)化型模式

第17章　數(shù)據(jù)局部性　245

17．1　動機　245

17．1．1　數(shù)據(jù)倉庫　246

17．1．2　CPU的托盤　247

17．1．3　等下，數(shù)據(jù)即性能　248

17．2　數(shù)據(jù)局部性模式　249

17．3　使用情境　249

17．4　使用須知　250

17．5　示例代碼　250

17．5．1　連續(xù)的數(shù)組　251

17．5．2　包裝數(shù)據(jù)　255

17．5．3　熱/冷分解　258

17．6　設(shè)計決策　260

17．6．1　你如何處理多態(tài)　260

17．6．2　游戲?qū)嶓w是如何定義的　261

17．7　參考　263

第18章　臟標記模式　265

18．1　動機　265

18．1．1　局部變換和世界變換　266

18．1．2　緩存世界變換　267

18．1．3　延時重算　268

18．2　臟標記模式　269

18．3　使用情境　269

18．4　使用須知　270

18．4．1　延時太長會有代價　270

18．4．2　必須保證每次狀態(tài)改動時都設(shè)置臟標記　271

18．4．3　必須在內(nèi)存中保存上次的衍生數(shù)據(jù)　271

18．5　示例代碼　271

18．5．1　未優(yōu)化的遍歷　272

18．5．2　讓我們“臟”起來　273

18．6　設(shè)計抉擇　275

18．6．1　何時清除臟標記　275

18．6．2　臟標記追蹤的粒度多大　276

18．7　參考　276

第19章　對象池　277

19．1　動機　277

19．1．1　碎片化的害處　277

19．1．2　二者兼顧　278

19．2　對象池模式　278

19．3　使用情境　279

19．4　使用須知　279

19．4．1　對象池可能在閑置的對象上浪費內(nèi)存　279

19．4．2　任意時刻處于存活狀態(tài)的對象數(shù)目恒定　279

19．4．3　每個對象的內(nèi)存大小是固定的　280

19．4．4　重用對象不會被自動清理　281

19．4．5　未使用的對象將占用內(nèi)存　281

19．5　示例代碼　281

19．6　設(shè)計決策　287

19．6．1　對象是否被加入對象池　287

19．6．2　誰來初始化那些被重用的對象　288

19．7　參考　290

第20章　空間分區(qū)　291

20．1　動機　291

20．1．1　戰(zhàn)場上的部隊　291

20．1．2　繪制戰(zhàn)線　292

20．2　空間分區(qū)模式　293

20．3　使用情境　293

20．4　使用須知　293

20．5　示例代碼　293

20．5．1　一張方格紙　294

20．5．2　相連單位的網(wǎng)格　294

20．5．3　進入戰(zhàn)場　296

20．5．4　刀光劍影的戰(zhàn)斗　297

20．5．5　沖鋒陷陣　298

20．5．6　近在咫尺，短兵相接　299

20．6　設(shè)計決策　302

20．6．1　分區(qū)是層級的還是扁平的　302

20．6．2　分區(qū)依賴于對象集合嗎　302

20．6．3　對象只存儲在分區(qū)中嗎　304

20．7　參考　305

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