JavaScript 游戏中的面向对象的设计

386 查看

简介： 从程序角度考虑，许多 JavaScript 都基于循环和大量的 if/else 语句。在本文中，我们可了解一种更聪明的做法 — 在 JavaScript 游戏中使用面向对象来设计。本文将概述原型继承和使用 JavaScript 实现基本的面向对象的编程 (OOP)。学习如何在 JavaScript 中使用基于经典继承的库从 OOP 中获得更多的好处。本文还将介绍架构式设计模式，来展示了如何使用游戏循环、状态机和事件冒泡 (event bubbling) 示例来编写更整洁的代码。

在本文中，您将了解 JavaScript 中的 OOP，来探索原型继承模型和经典继承模型。举例说明游戏中能够从 OOP 设计的结构和可维护性中获得极大利益的模式。我们的最终目标是让每一块代码都成为人类可读的代码，并代表一种想法和一个目的，这些代码的结合超越了指令和算法的集合，成为一个精致的艺术品。

JavaScript 中的 OPP 的概述

OOP 的目标就是提供数据抽象、模块化、封装、多态性和继承。通过 OOP，您可以在代码编写中抽象化代码的理念，从而提供优雅、可重用和可读的代码，但这会消耗文件计数、行计数和性能（如果管理不善）。

过去，游戏开发人员往往会避开纯 OOP 方式，以便充分利用 CPU 周期的性能。很多 JavaScript 游戏教程采用的都是非 OOP 方式，希望能够提供一个快速演示，而不是提供一种坚实的基础。与其他游戏的开发人员相比，JavaScript 开发人员面临不同的问题：内存是非手动管理的，且 JavaScript 文件在全局的上下文环境中执行，这样一来，无头绪的代码、命名空间的冲突和迷宫式的 if/else 语句可能会导致可维护性的噩梦。为了从 JavaScript 游戏的开发中获得最大的益处，请遵循 OOP 的最佳实践，显著提高未来的可维护性、开发进度和游戏的表现能力。

原型继承

与使用经典继承的语言不同，在 JavaScript 中，没有内置的类结构。函数是 JavaScript 世界的一级公民，并且，与所有用户定义的对象类似，它们也有原型。用 new 关键字调用函数实际上会创建该函数的一个原型对象副本，并使用该对象作为该函数中的关键字 this的上下文。清单 1 给出了一个例子。

清单 1. 用原型构建一个对象

// constructor function

function MyExample() {

// property of an instance when used with the 'new' keyword

this.isTrue = true;

};

MyExample.prototype.getTrue = function() {

return this.isTrue;

}

MyExample();

// here, MyExample was called in the global context,

// so the window object now has an isTrue property—this is NOT a good practice

MyExample.getTrue;

// this is undefined—the getTrue method is a part of the MyExample prototype,

// not the function itself

var example = new MyExample();

// example is now an object whose prototype is MyExample.prototype

example.getTrue; // evaluates to a function

example.getTrue(); // evaluates to true because isTrue is a property of the

// example instance

依照惯例，代表某个类的函数应该以大写字母开头，这表示它是一个构造函数。该名称应该能够代表它所创建的数据结构。

创建类实例的秘诀在于综合新的关键字和原型对象。原型对象可以同时拥有方法和属性，如 清单 2 所示。

清单 2. 通过原型化的简单继承

// Base class

function Character() {};

Character.prototype.health = 100;

Character.prototype.getHealth = function() {

return this.health;

}

// Inherited classes

function Player() {

this.health = 200;

}

Player.prototype = new Character;

function Monster() {}

Monster.prototype = new Character;

var player1 = new Player();

var monster1 = new Monster();

player1.getHealth(); // 200- assigned in constructor

monster1.getHealth(); // 100- inherited from the prototype object

为一个子类分配一个父类需要调用 new 并将结果分配给子类的 prototype 属性，如 清单 3 所示。因此，明智的做法是保持构造函数尽可能的简洁和无副作用，除非您想要传递类定义中的默认值。

如果您已经开始尝试在 JavaScript 中定义类和继承，那么您可能已经意识到该语言与经典 OOP 语言的一个重要区别：如果已经覆盖这些方法，那么没有 super 或 parent 属性可用来访问父对象的方法。对此有一个简单的解决方案，但该解决方案违背了 “不要重复自己 (DRY)” 原则，而且很有可能是如今有很多库试图模仿经典继承的最重要的原因。

清单 3. 从子类调用父方法

function ParentClass() {

this.color = 'red';

this.shape = 'square';

}

function ChildClass() {

ParentClass.call(this); // use 'call' or 'apply' and pass in the child

// class's context

this.shape = 'circle';

}

ChildClass.prototype = new ParentClass(); // ChildClass inherits from ParentClass

ChildClass.prototype.getColor = function() {

return this.color; // returns "red" from the inherited property

};

在 清单 3 中， color 和 shape 属性值都不在原型中，它们在 ParentClass 构造函数中赋值。ChildClass 的新实例将会为其形状属性赋值两次：一次作为 ParentClass 构造函数中的 “squre”，一次作为 ChildClass 构造函数中的 “circle”。将类似这些赋值的逻辑移动到原型将会减少副作用，让代码变得更容易维护。

在原型继承模型中，可以使用原型中，它们在 ParentClass 构造函数中赋值。ChildClass 的新实例将会为其形状属性赋值两次：一次作为 ParentClass 构造函数中的 “squre”，一次作为 ChildClass 构造函数中的 “circle”。将类似这些赋值的逻辑移动到原型将会减少副作用，让代码变得更容易维护。

在原型继承模型中，可以使用从 OOP 中获得更多的好处。本文还将介绍架构式设计模式，来展示了如何使用游戏循环、状态机和事件冒泡 (event bubbling) 示例来编写更整洁的代码。