设计模式与游戏完美开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蔡升达 著

图书标签:

• 设计模式
• 游戏开发
• 软件工程
• C++
• C#
• Unity3D
• Unreal Engine
• 代码设计
• 架构设计
• 游戏编程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302455981

版次：1

商品编码：12022195

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：477

字数：794000

产品特色

内容简介

　　《设计模式与游戏完美开发》是作者“十年磨一剑”，将设计模式理论巧妙地融合到实践中的*教材。
　　全书采用了整合式的项目教学，即以一个游戏的范例来应用23种设计模式的实现贯穿全书，让读者学习到整个游戏开发的全过程和作者想要传承的经验，并以浅显易懂的比喻来解析难以理解的设计模式，让想深入了解此领域的读者更加容易上手。
　　本书既可以作为大学、专科和职业院校游戏程序设计专业的教材，也可以作为游戏从业人员提高游戏设计能力和规范运用设计模式的培训教材，还可以作为有这方面职业兴趣的读者学习和提高的自学参考书。

内页插图

前言/序言

　　初次接触设计模式（Design Patterns）是在求学阶段，第一次看GoF的《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》时，感觉尤如天书一般，只能大概了解Singleton、Strategy、Facade、Iterator这几个Pattern的用法，至于为什么要使用、什么时候使用，完全没有概念。
　　进入职场后，先是跟着几个大型游戏项目一同开发和学习，到后来，自己可以主持技术项目、开发网络游戏引擎、游戏框架等。在这个过程中，时而拿起GoF的《Design Patterns》或是以设计模式为题的书籍，反复阅读，逐渐地了解了每一种模式的应用以及它们的设计分析原理，并通过不断地实践与应用，才将它们融入自己的知识体系中。
　　从2004年进入职场，一晃眼，在游戏业也超过了10的经历，这些年在游戏行业工作的付出，除了得以温饱之外，也从中吸收了不少的知识与经验。记得某天在一个项目开发会议中，我与同仁分享如何将设计模式应用在游戏的开发设计中时，我突然察觉，应该将这些内容写下来，并分享给更多的游戏设计师，于是就有了写这本书的想法。
　　通过写作将经验与大家分享，希望大家可以了解，在游戏行业中的工程师，不该只是进行着“无意义”程序代码输出的“码农”，而是一群从事高级软件分析实现的设计师。所以，整合多种领域知识于一身的游戏工程师，更需要以优雅的方式来呈现这些知识汇集的结果，设计模式（Design Patterns）是各种软件设计技巧的呈现方式，善用它们，更能表现出游戏设计工程师优雅的一面。
　　10年的游戏从业过程，接受过许多人的协助及帮忙：Jimmy & Silent兄弟——20年的同学、朋友及合作伙伴们，有你们一路的协助与砥砺才能有今天；Justin Lee——谢谢你的信任，也感谢你的忍受功力，可以让我们一同完成不少作品；Mark Tsai——谢谢你一路的提拔与信任；Jazzdog——感谢你的支持，我一直知道程序与美术是可以同时存在于一个人身上的；Kai——合作伙伴，感谢你的支持。
　　最后谢谢我的家人，感谢老婆大人这10多年来忍受我在书房内不断地堆积书本、小说及收藏品。感谢我3岁的女儿，因为你的到来，让我知道没什么比你更重要了。
　　蔡升达
　　2016年10月

游戏研发者的“兵器谱”：一本关于如何打造卓越游戏的实践指南 作为一款游戏，它的生命力不仅仅体现在炫丽的画面和跌宕起伏的剧情，更在于其内在的逻辑是否健壮、扩展性是否优秀、维护成本是否可控。无数开发者在追逐技术高峰的同时，常常会忽略一个至关重要的问题：如何让代码更优雅，让项目更易于管理，让团队协作更顺畅？《游戏研发者的“兵器谱”》正是这样一本专注于解决游戏开发中“内功心法”的书籍。它不是教你如何绘制一张令人惊叹的原画，也不是灌输你一个绝世的故事情节，而是将目光聚焦于游戏开发中最核心、最根本的构建哲学——那些经过无数实践检验、被誉为“工程学宝藏”的通用解决方案。 本书旨在为游戏开发者提供一套系统性的思维框架和一套实用的“工具箱”，帮助他们规避常见的开发陷阱，构建可维护、可扩展、高质量的游戏项目。它不是堆砌抽象的概念，而是将理论与实践紧密结合，通过大量生动、贴切的游戏开发场景，深入浅出地剖析那些能够显著提升开发效率和游戏品质的“工程学之道”。 第一部分：代码的基石——优雅与灵活的编程思想 在游戏开发的世界里，代码是构建一切的基础。然而，随着项目规模的不断扩大，代码的复杂度也呈指数级增长，曾经清晰的逻辑变得扑朔迷离，一个小小的改动可能引发连锁反应，耗费大量的时间和精力去修复bug。这一部分，我们将深入探讨如何从根源上解决这些问题，让你的代码“活”起来。 模块化与解耦：告别“面条式”代码 想象一下，一个大型游戏项目，如果所有功能都混杂在一个巨大的代码文件中，修改一个NPC的AI行为，可能就需要翻阅上千行代码，甚至无意间影响到其他完全不相关的系统。这无疑是开发效率的噩梦。本书将详细介绍如何通过模块化设计，将复杂的系统拆分成独立、可管理的单元。每一个模块都拥有清晰的职责和接口，它们之间通过定义好的通信方式进行交互，从而实现解耦。我们将讲解如何识别代码中的耦合点，并运用各种技巧将其打破，例如： 依赖注入（Dependency Injection）：让对象不再直接创建其依赖项，而是由外部容器负责注入。这意味着你可以轻松地在不同环境下（例如测试环境和生产环境）替换不同的依赖项，极大地增强了代码的灵活性和可测试性。 事件驱动（Event-Driven）：通过发布和订阅事件的方式，实现组件之间的松散耦合。当一个事件发生时，所有订阅了该事件的组件都会收到通知并做出响应，而发布者无需关心是谁在监听。这在处理UI交互、游戏逻辑触发等方面尤为有效。 接口编程（Interface Programming）：将行为抽象为接口，实现类只关注接口定义的行为，而不必关心具体的实现细节。这为替换实现、扩展功能提供了极大的便利。 状态管理：清晰的生命周期，稳定的游戏进程 游戏中的绝大多数对象都拥有状态，从一个角色的移动状态（站立、行走、跳跃）到游戏的整体状态（菜单、进行中、暂停、结束），状态的正确管理是保证游戏平稳运行的关键。本书将深入讲解各种状态模式（State Pattern）的变种及其在游戏开发中的应用。我们将展示如何： 有限状态机（Finite State Machine, FSM）：为角色、AI、UI等设计清晰的状态转换逻辑，避免出现状态混乱或逻辑死锁。通过预定义的状态和转移条件，可以有效地管理复杂的状态变化，例如AI的行为决策、角色的动画切换等。 层级状态机（Hierarchical State Machine, HSM）：当状态变得更加复杂时，通过引入层级结构来管理状态。例如，一个“攻击”状态可以包含“挥砍”、“蓄力”、“发射”等子状态，大大提高了状态管理的清晰度和复用性。 状态模式与有限状态机的结合：将状态的逻辑封装在独立的状态对象中，使得每个状态的行为都清晰可见，并且易于添加或修改。 数据驱动的设计：让配置灵活，迭代迅速 在游戏开发中，大量的数值、配置（如武器属性、敌人参数、关卡设计）如果硬编码在代码中，一旦需要调整，就会变得异常困难，需要重新编译甚至修改源代码。本书将强调数据驱动设计的重要性，并介绍如何将这些配置信息分离出来，通过外部数据文件（如XML、JSON、CSV、Excel表格）进行管理。我们将探讨： 配置文件的解析与加载：如何高效地读取和解析各种格式的配置文件。 动态配置系统：在运行时动态加载和更新配置，实现热更新，大大缩短了游戏的迭代周期。 配置与代码的解耦：确保游戏逻辑不依赖于具体的数值，而是通过读取配置来获取参数，从而实现代码的通用性和灵活性。 第二部分：构建可维护的系统——团队协作与项目扩展的智慧 一个游戏的成功，离不开一个高效协作的团队。而一个良好的代码结构和设计原则，是保证团队能够高效沟通、减少冲突、共同推进项目的基石。《游戏研发者的“兵器谱”》将带你走进团队协作的“幕后”，掌握那些能够让项目“越做越大，越做越好”的秘诀。 设计模式的精髓：解决反复出现的问题 “设计模式”并非凭空创造，而是前人经验的总结，是解决软件开发中反复出现问题的通用解决方案。本书将不仅仅罗列设计模式的名称，更重要的是深入剖析它们在游戏开发中的实际应用场景，以及解决的具体问题。我们将重点讲解： 创建型模式： 工厂模式（Factory Pattern）：用于创建对象，隐藏创建过程的复杂性，例如创建不同类型的敌人、武器等。 单例模式（Singleton Pattern）：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，适用于游戏管理器、音频管理器等。 建造者模式（Builder Pattern）：用于构建复杂对象，将对象的构建过程与表示分离，例如构建角色模型、关卡场景。 结构型模式： 适配器模式（Adapter Pattern）：允许不兼容的接口之间协同工作，例如将旧的输入系统适配到新的输入系统。 装饰器模式（Decorator Pattern）：动态地给一个对象添加额外的功能，例如给武器添加各种魔法属性。 外观模式（Facade Pattern）：提供一个统一的接口，简化一个子系统的复杂性，例如简化场景加载的过程。 行为型模式： 观察者模式（Observer Pattern）：定义对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新，这是游戏UI、事件系统、AI行为联动等场景的常用模式。 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列算法，把它们封装起来，使它们可以互相替换。让算法的变化独立于使用算法的客户，例如实现不同的AI寻路算法、不同的攻击方式。 命令模式（Command Pattern）：将一个请求封装成一个对象，从而使你可以用不同的请求来参数化客户，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作，例如实现游戏中的“撤销”功能、宏命令录制。 组件化开发：灵活的组合，强大的功能 现代游戏引擎广泛采用组件化（Component-Based）开发思想。这种思想将游戏对象拆分成独立的组件，每个组件负责一个特定的功能（如渲染、物理、AI、碰撞）。游戏对象通过组合不同的组件来获得各种能力，这种方式极大地提高了代码的复用性和灵活性。本书将深入探讨： 实体-组件-系统（Entity-Component-System, ECS）：一种更进一步的组件化架构，强调数据与逻辑的分离，可以带来极致的性能优化。 如何设计可复用的组件：如何编写独立、易于组合的组件，使其能够在不同的游戏对象上发挥作用。 组件之间的通信与交互：如何安全有效地让不同的组件协同工作。 测试驱动开发（TDD）：让代码质量更有保障 一个没有经过充分测试的游戏，就像一栋没有经过安全检查的建筑，随时可能崩塌。测试驱动开发（Test-Driven Development, TDD）是一种以测试为驱动的开发方法，它能够帮助开发者在编写功能代码之前就明确需求，并编写出更加健壮、易于维护的代码。本书将介绍： 单元测试（Unit Testing）：测试代码的最小可测试单元（函数或方法），确保其正确性。 集成测试（Integration Testing）：测试多个组件或模块协同工作的情况。 如何为游戏逻辑编写有效的测试：如何模拟游戏环境、用户输入，并验证游戏行为的正确性。 测试驱动开发在游戏项目中的应用：如何将TDD的理念融入到游戏开发的流程中，提高代码质量和开发效率。 第三部分：面向未来的游戏架构——性能、扩展与迭代的思考 技术在不断发展，游戏的要求也在不断提高。一个优秀的游戏架构，不仅要能解决当前的问题，更要能为未来的发展打下坚实的基础。本书的最后一部分，将带你进行更高层次的思考，关注游戏架构的长期健康。 事件总线（Event Bus）与消息队列（Message Queue）：在大型项目中，组件之间的通信可能会变得非常复杂。事件总线和消息队列可以帮助我们建立一个集中式的通信枢纽，让组件之间通过发送和接收消息进行异步通信，从而解耦系统，提高响应速度。 异步编程与多线程：游戏开发中，很多耗时的操作（如资源加载、AI计算）需要放到独立的线程中执行，以避免阻塞主线程，保证游戏的流畅性。本书将探讨如何在游戏开发中安全有效地使用异步编程和多线程技术。 面向接口的编程（Programming to an Interface）：这是构建高可扩展性的核心思想之一。通过定义清晰的接口，我们可以隐藏具体的实现细节，使得在不修改现有代码的情况下，轻松地替换或扩展实现。 领域驱动设计（Domain-Driven Design, DDD）在游戏开发中的借鉴：虽然DDD更多地应用于业务复杂的企业级应用，但其强调将代码模型与现实世界的领域模型保持一致的理念，对于构建复杂的游戏逻辑和世界观具有重要的指导意义。 《游戏研发者的“兵器谱”》不是一本速成手册，它需要开发者投入时间和精力去理解和实践。但可以肯定的是，掌握了这些“兵器谱”中的智慧，你将不再是那个被代码困扰、在Bug的泥潭中挣扎的开发者。你将成为一个更自信、更高效、更有远见的“游戏炼金术士”，能够创造出更加精良、更具生命力的游戏世界。这不仅仅是关于代码，更是关于如何用智慧和技巧，将你的游戏梦想，一步步地，坚实地，构建成现实。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容真是超出我的预期！我本来以为“设计模式”会是一个比较偏向软件工程的枯燥话题，但作者将它巧妙地融入到游戏开发这个充满创意和乐趣的领域，带来了完全不同的视角。书中有很多对于“行为型模式”的精彩阐述，比如“状态模式”在AI行为切换上的应用，让我明白了为什么有些游戏的AI能如此生动自然，而不仅仅是简单的几个条件判断。还有“命令模式”，在实现撤销/重做功能，或者处理玩家输入时，简直是神器！作者的叙述方式非常吸引人，他不仅仅是讲解模式的定义和类图，更重要的是分析了在游戏开发中，为什么需要这样的模式，它能解决哪些实际痛点，以及如何正确地使用它。我最喜欢的地方是，书中的每一章都提供了相关的游戏开发场景，让读者能够直观地感受到设计模式的威力。读完这本书，我感觉自己的设计能力有了质的提升，能够更有条理地思考游戏系统的架构，为以后的项目打下了坚实的基础，避免了很多不必要的返工。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我眼前一亮！我一直以来在游戏开发中都有一种“经验主义”的感觉，很多东西都是摸着石头过河，虽然也能做出一些东西，但总感觉不够“优雅”，不够坚固，重构起来总是小心翼翼，害怕牵一发而动全身。读了这本书，我才意识到原来我一直忽略了“设计模式”这个极其重要的概念。作者的讲解非常生动，不是那种枯燥的理论堆砌，而是结合了大量的游戏开发实际案例，比如在NPC行为、AI决策、场景管理、UI交互等环节，都清晰地展示了如何运用各种设计模式来解决实际问题。我尤其喜欢他讲到“工厂模式”和“单例模式”如何帮助我们更高效地创建和管理游戏中的各种对象，以及“观察者模式”在事件驱动的系统中多么重要。书中的代码示例也很是实用，可以直接移植到自己的项目中去，而且都经过了优化，运行效率很高。感觉这本书就像一位经验丰富的老船长，把我从混乱的汪洋中引导到了清晰的航道上，让我知道如何建造更稳固、更易于维护的游戏“巨轮”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名独立游戏开发者，之前一直都是一个人摸索着前进，代码写得越来越庞杂，维护起来简直是灾难。经常会遇到这样一个困境：在某个模块加个新功能，结果发现牵扯到好几个地方的代码都需要修改，而且修改后还不知道会不会影响到其他功能，每次都心惊胆战。这本书简直就像及时雨，彻底改变了我的开发思路。作者用非常浅显易懂的方式，将复杂的设计模式拆解开来，让我能够理解它们背后的设计思想和解决的问题。我尝试着将书中介绍的“策略模式”应用到我的战斗系统中，将不同的攻击方式和技能组合分离，代码变得清晰了很多，新增一个技能也变得异常简单。还有“装饰者模式”，在处理角色属性的动态加成和减益时，真的太方便了！这本书不是那种只讲理论的书，它提供了很多具体的代码实现和实践建议，让我能够立刻上手。现在，我感觉自己开发的系统就像搭积木一样，清晰、模块化，可扩展性大大增强，不再是那种一团糟的 Spaghetti Code 了，这对于提高开发效率和保证项目质量简直是质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学习体验真是太棒了！我一直对“创建型模式”在游戏开发中的应用感到好奇，比如如何高效地创建和管理大量的游戏对象，如何避免代码的重复和冗余。这本书彻底解答了我的疑问。作者对“建造者模式”在复杂游戏对象初始化过程中的应用分析得鞭辟入里，让我们明白如何将对象的构建过程与对象的表示分离，使得不同的构建过程可以创建不同的表示。而“原型模式”在需要大量克隆相似对象，比如子弹、敌人等场景下，简直是效率的保证。书中的例子非常贴合游戏开发的实际需求，不是那种脱离实际的理论讲解。我尝试将书中介绍的“抽象工厂模式”应用于管理游戏中的不同资源，比如不同风格的角色模型、音效等，代码的组织结构变得清晰了很多，新增一种资源类型也变得非常容易。这本书不仅让我掌握了设计模式的知识，更重要的是培养了我一种“设计思维”，让我能够用更宏观、更系统的方式去解决问题，为我未来的游戏开发之路打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对游戏开发怀有极大热情但缺乏系统性指导的学习者，我一直以来都觉得自己的技术瓶颈很大。尤其是在团队协作和项目维护方面，我经常会遇到沟通困难和代码难以理解的问题。这本书就像一盏明灯，为我指明了方向。它不仅讲解了如何运用“结构型模式”来优化类的组合和继承，比如“适配器模式”如何处理不同接口的类之间的兼容性，让我豁然开朗，明白了之前很多兼容性问题的根源。“组合模式”在处理复杂的UI层级或游戏场景对象时，简直是化繁为简。作者用非常形象的比喻和细致的分析，让我能够深刻理解每个模式的设计初衷和应用场景。更重要的是，这本书强调了“可读性”和“可维护性”的重要性，这对于任何一个想做出高质量游戏的开发者来说，都至关重要。读完这本书，我感觉自己不再是那个只会埋头写代码的“码农”，而是能够从更高的层面去思考和设计游戏系统，让自己的代码更具“灵魂”，更易于理解和扩展。

评分☆☆☆☆☆

很接地气的，通俗易懂的unity设计模式读物

评分☆☆☆☆☆

好奇买的，不知道能不能看懂，书质量很好！

评分☆☆☆☆☆

好奇买的，不知道能不能看懂，书质量很好！

评分☆☆☆☆☆

不适合初学者，讲得不够仔细.....不建议

评分☆☆☆☆☆

对游戏的设计模式和框架的搭建很有帮助，还在学习中

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

还行

评分☆☆☆☆☆

很不错呃一本书，慢慢看，！！！！我陪你XP倪敏做给你！！

评分☆☆☆☆☆

不错的书，前后端开发都应该看看