Unity基于响应式编程(Reactive programming)入门

Posted 2020-08-21 伊利丹·怒风

系列目录

【Unity3D基础】让物体动起来①--基于UGUI的鼠标点击移动

【Unity3D基础】让物体动起来②--UGUI鼠标点击逐帧移动

时光煮雨 Unity3D让物体动起来③—UGUI DoTween&Unity Native2D实现

时光煮雨 Unity3D实现2D人物动画① UGUI&Native2D序列帧动画

时光煮雨 Unity3D实现2D人物动画② Unity2D 动画系统&资源效率

背景

前有慕容小匹夫的一篇《解构C#游戏框架uFrame兼谈游戏架构设计》，引用文中内容

uFrame是提供给3D开发者使用的一个框架插件，它本身模仿了MVVM这种架构模式（事实上并不包含Model部分，且多出了Controller部分）。因为用于Unity3D，所以它向开发者提供了一套基于Editor的可视化编辑工具，可以用来管理代码结构等。需要指出的是它的一个重要的理念，同时也是软件工程中的一个重要理念就是关注分离（Separation of concern，SoC）。uFrame借助控制反转（IoC）/依赖注入（DI）实现了这种分离，从而进一步实现了MVVM这种模式。且在1.5版本之后，引入了UniRx库，引进了响应式编程的思想。

读起来高大上，本文主要想从实际出发，着手最后一句“且在1.5版本之后，引入了UniRx库，引进了响应式编程的思想。”，在Unity中如何使用响应式编程，如何使用UniRx库。

当然一下列出这么多新概念性的东西，作为新手必然理解起来有困难的，当然我也希望你是天赋迥异的人。这里列出几点，如果你不了解，请自行去学习或者复习，回来在看也不迟。

1、Linq基础，Linq的本质及与传统命令式编程的区别和优点

2、声明式编程和命令式编程的概念和区别

3、什么是响应式编程

4、什么是观察者模式

5、软件编程中Stream的概念

好了装b时间过去了，让我们简单的说下什么是响应式编程。这里也不废话，引用一段，看的懂得自然明白，不懂得还是不明白

什么是反应式编程：反应式编程(Reactive programming)简称Rx，他是一个使用LINQ风格编写基于观察者模式的异步编程模型。简单点说Rx = Observables + LINQ + Schedulers。

这里为什么要在游戏开发中引入响应式编程Rx,答案是游戏特别适合RX编程，因为在游戏中广泛应用了时间（帧）和事件（UI）的概念，时间本身是一种流，而事件也是基于时间的一种信号（并不是特别准确，意会），而这正是RX所擅长的。

实现

本文以系列文章中的精灵鼠标移动和序列帧动画为基础，没有基础的先参考下传统实现方式一下两篇文章

时光煮雨 Unity3D实现2D人物动画① UGUI&Native2D序列帧动画

时光煮雨 Unity3D实现2D人物动画② Unity2D 动画系统&资源效率

这里引入了UniRx库，来实现基于响应式编程及声明式编程代码重构，代码如下：

using UnityEngine;
using UniRx;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public float speed;
    private Vector3 moveDirection;

    private int currentTexture = 0;
    public Sprite[] textureArray;
    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        //鼠标控制移动，每帧更新
        Observable.EveryUpdate()
         .Subscribe(_ =>
         {
             //1、获得当前位置
             Vector3 curenPosition = this.transform.position;
             //2、获得方向
             if (Input.GetButton("Fire1"))
             {
                 Vector3 moveToward = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);

                 moveDirection = moveToward - curenPosition;
                 moveDirection.z = 0;
                 moveDirection.Normalize();
             }
             //3、插值移动
             Vector3 target = moveDirection * speed + curenPosition;
             transform.position = Vector3.Lerp(curenPosition, target, Time.deltaTime);
         });

        //帧动画
        SpriteRenderer spriteRenderer = GetComponent<SpriteRenderer>();
        //定时器每隔5帧
        Observable.IntervalFrame(5).Subscribe(_ =>
        {
            currentTexture++;
            if (currentTexture >= textureArray.Length)
            {
                currentTexture = 0;
            }
            spriteRenderer.sprite = textureArray[currentTexture];
        });
    }

}
是的没有看错，你没有发现熟悉的Ｕｐｄａｔｅ函数，如果说以上函数让你看到就是把所有代码就放在了Ｓｔａｒｔ里面而已，我们再重构一下代码，使用提取方法，看看效果，这就是声明式编程的魅力，程序可读性增强，更适合人类的思维方式

using UnityEngine;
using UniRx;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public float speed;
    private Vector3 moveDirection;

    private int currentTexture = 0;
    public Sprite[] textureArray;
    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        //鼠标控制移动，每帧更新
        PlayerMove();

        //角色 帧动画
        PlayerAnimation();
    }

    /// <summary>
    /// 角色 帧动画控制
    /// </summary>
    private void PlayerAnimation()
    {
        SpriteRenderer spriteRenderer = GetComponent<SpriteRenderer>();
        //定时器每隔5帧
        Observable.IntervalFrame(5).Subscribe(_ =>
        {
            currentTexture++;
            if (currentTexture >= textureArray.Length)
            {
                currentTexture = 0;
            }
            spriteRenderer.sprite = textureArray[currentTexture];
        });
    }

    /// <summary>
    /// 鼠标控制移动，每帧更新
    /// </summary>
    private void PlayerMove()
    {
        Observable.EveryUpdate()
            .Subscribe(_ =>
            {
                //1、获得当前位置
                Vector3 curenPosition = this.transform.position;
                //2、获得方向
                if (Input.GetButton("Fire1"))
                {
                    Vector3 moveToward = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);

                    moveDirection = moveToward - curenPosition;
                    moveDirection.z = 0;
                    moveDirection.Normalize();
                }
                //3、插值移动
                Vector3 target = moveDirection*speed + curenPosition;
                transform.position = Vector3.Lerp(curenPosition, target, Time.deltaTime);
            });
    }
}

总结

这里记住UniRx两个方法　Observable.EveryUpdate，Observable.IntervalFrame(这里还记得以前文章里提的定时器吗，这个定时器怎么样简单吧)，还有ObservableWWW.GetWWW(上一篇的一个异步加载资源的函数)，采用声明式编程的方式，看看函数名就知道是干什么的了吧，还用看文档或者解释什么吗？

文章内容比较简单，实现的功能也简单，函数也简单，希望你们喜欢。