1. 需求分析
在开发手游的过程中，后端系统往往需要处理大量的玩家请求和游戏逻辑。为了提高系统的灵活性和可维护性，采用设计模式进行架构设计是一种常见的做法。其中，命令模式（Command Pattern）因其能够将请求封装成对象，从而允许参数化不同的请求、队列化或记录请求日志，以及支持可撤销的操作等特点，在处理复杂的业务逻辑时显得尤为有用。
主要需求点：
- 支持多种操作，如玩家登录、充值、购买道具等。
- 能够灵活地添加新的操作而不影响现有系统。
- 提供操作日志记录功能，以便于追踪和审计。
- 支持事务回滚机制，确保数据一致性。
2. 架构思路
设计原则
- 高内聚低耦合：每个命令类只负责执行特定的任务，减少模块间的依赖。
- 易于扩展：通过定义统一的接口，使得新增命令变得简单。
- 可维护性：通过记录操作日志，方便后期问题排查。
核心组件
- Command接口：定义所有命令应该实现的方法。
- 具体命令类：实现Command接口，封装具体的业务逻辑。
- Invoker：请求的发起者，负责调用具体的命令。
- Receiver：真正的执行者，执行与请求相关的操作。
3. 实施方案
步骤一：定义Command接口
public interface Command {
void execute();
}
步骤二：创建具体命令类
以处理玩家登录为例：
public class LoginCommand implements Command {
private Player player;
public LoginCommand(Player player) {
this.player = player;
}
@Override
public void execute() {
// 执行登录逻辑
player.login();
// 记录日志
logOperation("Player " + player.getName() + " logged in.");
}
}
步骤三：实现Invoker
public class GameServer {
private List<Command> commands = new ArrayList<>();
public void addCommand(Command command) {
commands.add(command);
}
public void executeCommands() {
for (Command command : commands) {
command.execute();
}
}
}
步骤四：集成到系统中
// 创建接收者
Player player = new Player("Alice");
// 创建命令
Command loginCommand = new LoginCommand(player);
// 创建调用者并添加命令
GameServer server = new GameServer();
server.addCommand(loginCommand);
// 执行命令
server.executeCommands();
4. 案例分享
背景介绍
假设我们正在开发一款多人在线角色扮演游戏（MMORPG）。游戏中，玩家不仅可以与其他玩家互动，还可以购买和赠送各种虚拟物品。为了更好地管理这些交互行为，我们决定使用命令模式来实现玩家之间的礼物赠送功能。
功能需求
- 玩家可以向其他玩家赠送礼物。
- 系统需要记录赠送记录，以便后续查询和审计。
- 如果赠送过程中出现问题（如库存不足、网络错误等），需要支持回滚操作。
设计方案
我们将通过以下步骤实现这一功能：
- 定义Command接口：定义一个通用的命令接口。
- 创建具体命令类：实现具体的赠送礼物逻辑。
- 实现Invoker：定义一个游戏服务器类，负责执行命令。
- 集成到系统中：将新功能集成到现有系统中，并确保其正常工作。
步骤一：定义Command接口
public interface Command {
void execute();
}
步骤二：创建具体命令类
首先，我们需要定义一个Gift类来表示虚拟礼物，并且定义一个Player类来表示玩家。然后，创建一个具体的命令类GiftCommand来实现礼物赠送的逻辑。
Gift类
public class Gift {
private String name;
private int quantity;
public Gift(String name, int quantity) {
this.name = name;
this.quantity = quantity;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getQuantity() {
return quantity;
}
}
Player类
public class Player {
private String name;
private Map<String, Integer> inventory;
public Player(String name) {
this.name = name;
this.inventory = new HashMap<>();
}
public void addGift(Gift gift) {
String giftName = gift.getName();
int currentQuantity = inventory.getOrDefault(giftName, 0);
inventory.put(giftName, currentQuantity + gift.getQuantity());
}
public boolean removeGift(Gift gift) {
String giftName = gift.getName();
int currentQuantity = inventory.getOrDefault(giftName, 0);
if (currentQuantity >= gift.getQuantity()) {
inventory.put(giftName, currentQuantity - gift.getQuantity());
return true;
}
return false;
}
public String getName() {
return name;
}
}
GiftCommand类
public class GiftCommand implements Command {
private Player sender;
private Player receiver;
private Gift gift;
public GiftCommand(Player sender, Player receiver, Gift gift) {
this.sender = sender;
this.receiver = receiver;
this.gift = gift;
}
@Override
public void execute() {
if (sender.removeGift(gift)) {
receiver.addGift(gift);
logOperation(sender.getName() + " gifted " + gift.getName() + " to " + receiver.getName());
} else {
System.out.println("Insufficient quantity of " + gift.getName() + " in " + sender.getName() + "'s inventory.");
}
}
private void logOperation(String message) {
// 记录操作日志
System.out.println(message);
}
}
步骤三：实现Invoker
定义一个GameServer类来作为命令的调用者，并负责执行命令。
public class GameServer {
private List<Command> commands = new ArrayList<>();
public void addCommand(Command command) {
commands.add(command);
}
public void executeCommands() {
for (Command command : commands) {
command.execute();
}
}
}
步骤四：集成到系统中
将新功能集成到现有系统中，并确保其正常工作。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建玩家
Player alice = new Player("Alice");
Player bob = new Player("Bob");
// 添加礼物
Gift apple = new Gift("Apple", 5);
alice.addGift(apple);
// 创建命令
Command giftCommand = new GiftCommand(alice, bob, apple);
// 创建游戏服务器并添加命令
GameServer server = new GameServer();
server.addCommand(giftCommand);
// 执行命令
server.executeCommands();
}
}
运行结果
运行上述代码后，输出如下：
Alice gifted Apple to Bob
这表明礼物成功从Alice转移到了Bob，并且系统记录了这一操作。
5. 注意事项
- 在设计命令类时，应考虑到可能存在的并发问题，确保线程安全。
- 对于复杂的应用场景，可能需要结合其他设计模式一起使用，例如观察者模式用于通知相关方操作结果。
- 应合理设计命令接口，避免出现过多的具体命令类导致系统臃肿。
总结
通过这个案例，我们可以看到命令模式在实现玩家之间礼物赠送功能时的优势：
- 清晰的职责划分：命令模式将请求封装成对象，使各个部分职责更加明确。
- 易于扩展：如果需要增加新的功能，只需添加新的具体命令类即可。
- 可维护性：通过记录操作日志，方便后期问题排查和审计。
