【UE4 设计模式】外观模式 Facade Pattern

概述

描述

• 外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行，为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。外观模式又称为门面模式，它是一种对象结构型模式。

  

套路

• 外观角色 （Facade）
  
  在客户端可以调用这个角色的方法，在外观角色中可以知道相关的子系统的功能和责任；在正常情况下，它将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统中去，传递给相应的子系统对象处理。
• 子系统角色（SubSystem）
  
  在软件系统中可以有一个或者多个子系统角色，每一个子系统可以不是一个单独的类，而是一个类的集合，它实现子系统的功能；子系统并不知道外观（又称为门面）的存在，对于子系统而言，外观角色仅仅是另一个客户端而已。

使用场景

• 想要为访问一系列复杂的子系统提供一个统一的简单入口
• 客户端与多个子系统之间存在很大的依赖性，引入外观类可以将子系统和客户端解耦
• 在层次化结构中，可以使用外观模式定义系统中每一层的入口，层与层之间不直接产生联系

优缺点

• 优点
  • 降低了客户类与子系统类的耦合度，实现了子系统与客户之间的松耦合关系
  • 外观模式对客户屏蔽了子系统组件，从而简化了接口，减少了客户处理的对象数目并使子系统的使用更加简单。
  • 降低原有系统的复杂度和系统中的编译依赖性，并简化了系统在不同平台之间的移植过程
• 缺点
  • 在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”
  • 不能很好地限制客户使用子系统类，如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。

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UE4 实践

• 其实UE4有很多外观模式的影子，例如常调用的UKisme库t，很多都是集成封装好的，用户可以轻易调用

• 实现一个剧情过场的案例雏形

• 创建子系统角色类 —— 镜头序列轨道管理系统、特效管理系统、音频管理系统

  UCLASS() // 镜头序列轨道管理系统
  class DESIGNPATTERNS_API UCameraSubSystem : public UObject
  {
  	GENERATED_BODY()
  public:
  	void Play() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" Camera start moving."));
  	}
  
  	void Stop() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" Camera stop moving."));
  	}
  };
  
  UCLASS() // 特效管理系统
  class DESIGNPATTERNS_API UVFXSubsystem : public UObject
  {
  	GENERATED_BODY()
  public:
  	void Play() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" VFX start playing."));
  	}
  
  	void Stop() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" VFX stop playing."));
  	}
  };
  
  UCLASS() // 音频管理系统
  class DESIGNPATTERNS_API USFXSubsystem : public UObject
  {
  	GENERATED_BODY()
  public:
  	void Play() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" SFX start playing."));
  	}
  
  	void Stop() {
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" SFX stop playing."));
  	}
  };
  

• 创建外观角色类

  UCLASS()
  class DESIGNPATTERNS_API UFacadeObject : public UObject
  {
  	GENERATED_BODY()
  public:
  	UFacadeObject(){
  		CameraSubSystem = NewObject<UCameraSubSystem>();
  		VFXSubsystem = NewObject<UVFXSubsystem>();
  		SFXSubsystem = NewObject<USFXSubsystem>();
  	}
  	~UFacadeObject(){}
  
  	// 开始过场剧场
  	void PlayCutscene() {
  		CameraSubSystem->Play();
  		VFXSubsystem->Play();
  		SFXSubsystem->Play();
  	}
  
  	// 结束过场剧场
  	void StopCutscene() {
  		CameraSubSystem->Stop();
  		VFXSubsystem->Stop();
  		SFXSubsystem->Stop();
  	}
  
  private:
  	UPROPERTY()
  		UCameraSubSystem* CameraSubSystem;
  
  	UPROPERTY()
  		UVFXSubsystem* VFXSubsystem;
  
  	UPROPERTY()
  		USFXSubsystem* SFXSubsystem;
  };
  

• 调用测试

  UCLASS()
  class DESIGNPATTERNS_API AFacadeTestActor : public AActor
  {
  	GENERATED_BODY()
  
  public:
  	AFacadeTestActor();
  	virtual void Tick(float DeltaTime) override;
  
  	UPROPERTY()
  	UFacadeObject* FacadeObject;
  
  protected:
  	// Called when the game starts or when spawned
  	virtual void BeginPlay() override {
  		FacadeObject = NewObject<UFacadeObject>();
  
  		// 播放过场剧情
  		FacadeObject->PlayCutscene();
  
  		UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(" ---------------------------------------------- "));
  
  		// 结束或跳过过场剧情
  		FacadeObject->StopCutscene();
  	}
  };
  

• 调式输出

  LogTemp: Warning: UCameraSubSystem::Play Camera start moving.
  LogTemp: Warning: UVFXSubsystem::Play VFX start playing.
  LogTemp: Warning: USFXSubsystem::Play SFX start playing.
  LogTemp: Warning:  ----------------------------------------------
  LogTemp: Warning: UCameraSubSystem::Stop Camera stop moving.
  LogTemp: Warning: UVFXSubsystem::Stop VFX stop playing.
  LogTemp: Warning: USFXSubsystem::Stop SFX stop playing.
  

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参考

• 外观模式