游戏开发这个世界太广阔了，这篇文章中，我只在程序实现的抽象逻辑上，开一个口子进行一些肤浅的阐述。编程
当我去设计一个游戏，一个玩法，包含规则，游戏对象等等一系列的游戏系统，用纸能够写下来，用嘴能够说出来，可是当我想要用程序去实现这一堆东西的时候，就有些无从下手。多线程
好比咱们你们都会下五子棋，它有一个明确的规则“一人一字交替放置棋子，率先5颗连成一线获胜”，在现实世界中，咱们不用考虑五子棋的硬件配置，拿一张白纸，画上横纵格子，两人分别执笔就能够完成一场五子棋的游戏，或者是使用正规的五子棋盘和棋子。不管用什么玩，要实现“玩”是很简单的。框架
可是在作一个五子棋视频游戏的时候，那就须要把“棋子”“棋盘”这些东西用软件去实现，异步
进一步，做为抽象概念的“游戏规则”“胜负判断”也须要软件去实现，这就须要更多的“用计算机思惟去思考”。编程语言
因而我花了一些时间，凭借有限的本科计算机基础以及一些自我东拼西凑的自学，总结了一下游戏框架的一个通用设计方案。函数
一.随便开个头工具
首先阐述一下大的抽象概念，这里也不用被“抽象”二字吓到了，什么是抽象，就是概括总结出来的结论之类的东西，就像把自行车，飞机，汽车都抽象为“交通工具”同样，这里概括总结一下这些玩意的共性，因而“交通工具”这一个抽象概念就诞生了。oop
视频游戏程序框架，我认为她（she）就是一个循环（Loop）过程性，“开始游戏——杀敌/解密/闯关/…——游戏胜利/游戏失败——开始游戏”，对吧，关键字，循环（Loop）的，过程的。性能
进一步对此概念进行细化，衍生出GameState（游戏状态）和GameController（游戏/规则控制器），至于为何会有这两个概念？我是参考了UE4提供的GameState类和GameMode类，同时也参考了前辈们用Flash写的游戏逻辑，至此我总结为GS和GC两大块，至于更高级的学术阐述，受限于我学识水平目前还作不到。优化
二.GameState
GameState就是对游戏状态的描述，最基本的两个，GamePlay（开始游戏）GameOver(游戏结束)，这里GameOver不能理解成玩家平时看见的GameOver，玩家平时看见的GameOver大多表示游戏失败，而在这里，这个概念只是表示游戏结束，由于不管你游戏胜利仍是游戏失败，游戏都结束了（GameOver）。
在此之上，能够进行扩展，例如如今游戏都会有主菜单，也有暂停，或者有多人模式，游戏设置等等，因而咱们能够在GameState中添加MainMenu，GamePause，MultiPlay，GameOption等等。
使用GameState进行游戏状态的管理有什么用？最重要的就是给你一个清晰的编程实现游戏的思路，或者说给你一个入手点，至于方便管理游戏进程，方便后续游戏程序功能性扩展，下降游戏程序各系统耦合性等等，实在太多了。
至于GameState如何使用？这东西就是用来切换的，做为标识游戏目前状态的一个Flag。
以前在阅读《游戏人工智能编程案例精粹》这本书中，其中详解了FSM（有限状态机）在游戏AI的应用和扩展，以此联想，对于GameState的处理使用FSM岂不是再合适不过了。《lua游戏开发实践指南》中提到“对于Singleton，不管什么状况下，只要它们提供方便就使用它们”，虽然这句话说的太满，不太符合中国人的思惟，也不符合辩证法（笑），但也某种程度上代表Singleton的实用性和普遍性。因此更进一步，使用Singleton（单例模式）的FSM处理GameState，以我来看是极好的。
固然，以上是抽象概念的阐述，最终用到游戏程序设计上，还得按照一些编程语言的语法和特性来实现，这里，我也给出了一份Unity的C#的原型代码，能够看成伪代码吧。
Unity的C#的原型代码：
publicclassS_GameState : MonoBehaviour {
publicenumGameState
{
GamePlay,
GamePause,
GameOver,
GameReady,
GameInit
}
publicstaticS_GameState Instance;
privateGameState m_GameState;
void Awake()
{
Instance = this;
}
publicGameState GetGameState()
{
returnm_GameState;
}
publicvoid ToGamePlay()
{
m_GameState = GameState.GamePlay;
}
publicvoid ToGamePause()
{
m_GameState = GameState.GamePause;
}
publicvoid ToGameOver()
{
m_GameState = GameState.GameOver;
}
publicvoid ToGameInit()
{
m_GameState = GameState.GameInit;
}
}
补记：
至于FSM和Singleton，请教谷歌老师是一个很好方法，不过，这里我稍微阐述一些FSM的应用，FSM早些年用于游戏AI的构建，毕竟游戏AI不一样于科研领域的AI，游戏AI不是为了让玩家没法打败而设立的，基本上游戏AI就是一套规律的集合，好比《黑暗之魂3》的第一个BOSS——古达，其中一个规律就是半血以后会变身，变身时候有动画，不会攻击，玩家能够很安逸的砍空一条体力，而后全身而退，这个规律，打几百遍古达都不会变。
回到原来话题，FSM普遍应用于游戏AI的地位如今基本被行为树取代了，而后FSM如今就专职作起了角色动画的管理，好比第三人称玩家角色的各类动画切换，UE4和Unity都使用FSM进行动画状态切换的管理。
三.GameController
说完了GameState，就该说一下GameController了
GameController就是用来管理游戏规则的了，好比开始游戏了，要生成玩家角色，生成敌人，生成地图等等；玩家按了ESC，要暂停游戏了；玩家通关了，妙极，GameOver；
因此GameController比起GameState要更加具体，基本上GameController就是要处理GameState切换以后一系列工做，依旧是五子棋，好比GameState从MainMenu切换到了GamePlay，那么GameController就要加载一个载入画面，载入结束后，消掉载入画面，同时显示一个棋盘等待。固然，OnLoading也能够做为一个GameState，至于要不要这个OnLoading的GameState，就归到弹性选项里面好了（笑）。
这里就须要一个游戏状态的检测，若是游戏某一时刻切换了状态，那么做为GameController就得作点事情了，因此要快！准！狠！
因而在一个独立线程里面整个一while（true）来不断循环判断是否游戏状态进行了切换
固然GameController也可使用一个Singleton来实现，我认为是不错的，不只能够异步执行，并且很快，充分知足快准狠的须要，并且分离了游戏的渲染线程和逻辑线程，并行优化/劣化好像很不错（笑）——对于通常的小型游戏，多线程可能会杀鸡用牛刀，反而劣化的游戏性能。
不过如今游戏引擎都体统了一个每帧调用的函数，因此将游戏状态检测放在里面也是很好的，如下，提供一个Unity的C#代码，以供参考。
Unity的C#的原型代码：
void Awake()
{
Instance = this;
}
void Start()
{
m_StartWait = newWaitForSeconds(m_StartDelay);
m_EndWait = newWaitForSeconds(m_EndDelay);
StartCoroutine(GameStateOperator());
}
IEnumeratorGameStateOperator()
{
while(true)
{
switch(S_GameState.Instance.GetGameState())
{
caseS_GameState.GameState.GameInit:
GameInit();
break;
caseS_GameState.GameState.GameReady:
GameReady();
break;
caseS_GameState.GameState.GamePlay:
GamePlay();
break;
caseS_GameState.GameState.GamePause:
GamePause();
break;
caseS_GameState.GameState.GameOver:
GameOver();
break;
}
yieldreturnnull;
}
}
补记：
这里使用了Unity的伪线程——协程，方便使用多线程进行参考，同时也为了让代码结构清晰一些。
四.状态切换
GameState提供了游戏状态来切换，GameController提供了状态切换后的工做处理，那么问题来了，什么玩意儿来切换GameState呢？
天然是游戏对象了，GameObejct，玩家角色，Npc，某个子弹，某些触发器，键盘操做等等。回到上面看看GameState的切换函数使用了public，也是这个缘由，反正都是static了，稍微裸一点，我以为颇为不错（笑）。
回到原来话题，好比玩家角色也许有一个HP的属性，当HP==0时，GameOver，调用一下GameState的状态切换函数，将状态切换称GameOver，这时，GameController检测到了GameState切换了，开始作出响应，很完美。
固然GameController也能够用一用状态切换，好比一些相似关卡倒计时计算须要写在GameController里面，当倒计时为0是，游戏结束，这时候就须要GameController调用切换函数了。一样的，对于玩家角色的HP检测放到GameController里面也何尝不可，不过这显然不符合OOP的设计原则，这么明显的增长耦合性，软件工程老师要气死。可是我就是要气死他（笑）。
补记：
对于游戏对象的分析和设计，我以为须要综合OOP思想和设计原则，虽然设计主流游戏类型，大多有原型了，好比UE4就很人性化，提供了各类类型游戏原型，这里UML之类工具使用起来也是极好的。固然不能忘了UI的设计，UI是要契合游戏程序的，有效利用GameState是很好的入口点。下一篇我应该会说说UI设计的东西。