Google Play上线的游戏,C#服务端如何校验内购订单

准备工作

  1. 在Google Play Console中启用API权限
  2. 在Google Cloud中准备好服务账号
  3. 坑:如果游戏内购商品早于服务账号创建,需要修改一下内购商品的信息,更新一下,才能真的获得权限

1. 在Google Play Console中启用API权限

打开Google Play Console后台的首页(注意:不是某个游戏管理的首页)。

如果你是第一次打开这个页面,会提示你是否启用。点击启用按钮,会问你是否绑定Google Cloud、Google Developer等等,一路确定就好了。

2. 在Google Cloud中准备服务账号

然后点击 创建新的服务账号,根据指引进入 Google Cloud 的后台进行创建,名字取好,其他都默认就可以了。

创建完以后,很重要的一步,是要创建密钥。

选择默认的json密钥就可以了。点击创建以后,会自动下载一个json文件。这个json文件待会在代码中会用到。这个文件就是这个账号的密钥了,一定要保存好,因为之后就没有机会让你再下载第二次了。

这个时候返回 Google Play Console 刚刚的页面,刷新一下服务账号,就可以看到刚刚创建的服务账号了。然后根据你自己的需要对这个账号进行授权,就可以了。

3. 没有权限的问题解决

如果做完了以上两步,直接进行下面的代码测试,发现返回错误

那恭喜你,遇到了Google的坑。这是由于你的服务账号创建以及绑定权限晚于内购商品的创建造成的。不过问题也比较容易解决,只要修改一下内购商品的信息,更新一下,就能真的获得权限了。

代码以及测试

API

我先找到了这个API文档,
https://developers.google.com/android-publisher/api-ref/rest/v3/purchases.products

它一上来就告诉我,会返回什么值,但是就是不告诉我怎么发起请求。

于是我又找到了Google Api的C#封装:https://github.com/google/google-api-dotnet-client

并且提供了nuget支持:https://www.nuget.org/packages/Google.Apis.AndroidPublisher.v3

那一切就好办了

代码

测试

包名和商品ID都是固定的,所以我们只要拿到一个 PurchaseToken 就可以进行测试了。如果你以为测试一定要集成到app中,才能得到 PurchaseToken,那就错了。其实我们在Google Play Console的后台,就能获得这个 PurchaseToken 了。打开Console默认页(非单款游戏管理页面),左边的菜单中,有个 订单管理,进入 订单管理,选择你想测试的游戏的订单,点击箭头,进入订单详情,在详情中,就可以复制 PurchaseToken 进行测试了。

参考

  1. https://stackoverflow.com/questions/64217553/purchases-products-get-is-ignoring-productid-value-and-returns-null-in-productpu
  2. https://stackoverflow.com/questions/43536904/google-play-developer-api-the-current-user-has-insufficient-permissions-to-pe

Unity2018 设置 Android 程序名称的多语言

Unity2018 设置 Android 程序名称的多语言

如果了解Android开发的话,应该很清楚Android的App名称,是可以多语言的,因为一般会在AndroidManifest.xml中,有如下配置

其中 android:label="@string/app_name" 就是设置App在Android桌面显示的名称。而这里使用的 @string/app_name 代表,这个名称,是设置在 res/values/strings.xml 中的。res/values/strings.xml 中的内容如下

而我们可以很方便的进行多语言的配置,就是新建对应各种语言的 values 目录,例如:英文对应 values-en,中文对应 values-zh。甚至可以更精细地设置大陆地区使用简体中文 values-zh-rCN,台湾地区使用繁体中文 values-zh-rTW。只需要修改这些目录下对应的 strings.xml 的内容,就可以在不同语言的系统下,显示不同的内容。

由于Unity中Android对应的文件,都放在 Plugins/Android 目录下,并且看了一些文章,也都说在这个目录下建立一个 res 目录,然后把 values 目录放在 res 目录下就可以了。但是经过测试,发现这样并不生效。

然后又找到一篇Unity官方问答平台的回答 Overriding App icon string for Android builds,里面说 values-en 目录应该这样命名 values-b+en。我用这个方案测试了,一样不行。

最后,我不直接打包了,而是 Export Project,才发现了问题。导出的目录结构是这样的

我期望 Plugins/Android/res 目录中的内容被拷贝到 src/main/res,而实际上,内容被拷贝到了 unity-android-resources/res 中。 其中 unity-android-resources 是一个Module的存在,所以代码是可以被正常访问的,但是我需要 values 被放到主项目的目录下。

Unity是支持自定义 gradle 脚本模板的,于是我想在 build.gradle 上做文章。

  1. 进入 Player Settings/Android/Publishing Settings ,把 Custom Gradle Template 勾起来。此时,Unity会自动生成文件 Assets/Plugins/Android/mainTemplate.gradle
  2. 打开 mainTemplate.gradle 文件,在末尾添加

大功告成。

CocosBuilder的Cocos2dx-lua绑定方案

CocosBuilder的Cocos2dx-lua绑定方案

前情提要

似乎写每一份代码,每一篇文章,都有些理由,所以忍不住要写个前情提要。

CocosBuilder虽然已经2年没有更新了,已经被SpriteBuilder所取代,但是由于我们早期的项目使用的就是CocosBuilder,而SpriteBuilder增加的功能并没有特别出彩,没有足够的理由让我们抛弃CocosBuilder,于是沿用下来。但是如果拿不开源的CocosStudio来比较,我还是推荐使用CocosBuilder

据我所知,最早让Cocos2dx的lua版本支持CocosBuilder的,是这个项目:LuaProxy。不知道为什么,CocosBuilder官方库只做了对js的支持,甚至做了html5的支持,却完全没有考虑对lua的支持。而LuaProxy就是建立在官方对js支持的基础上,做了lua的实现。但是读完CocosBuilder中js方案的实现,以及Cocos2dxCCBReader对js方案的实现,我居然产生了,这不可能是一个人写的吧,这种想法。因为js方案与cpp方案的思路完全不同,如果是同一个人做的,这也太蛋疼了吧?(不过我没有看js那边的使用方法,只是按照LuaProxy的使用方法去理解的。)

cpp方案用了一种非常优雅的方式,加载的过程中,自定义类需要有一个对应的Loader,使用字符串来索引Loader,以帮助CCBReader生成对应的类的实例。

LuaProxy的方案的缺陷

  1. 首先最不能忍的,就是用了一个全局table ccb来替代cpp中的registerCCNodeLoader,看起来好像可以解决,但是必须事先把所有需要绑定的Controller的名字写入这个ccb里面,也就意味着很可能许多不需要的代码会被提前加载,对于lua这样的脚本语言来说,这完全是不必要的代价。
  2. 全局ccb也带来了另外一个问题,同屏加载多个相同ccbi时,动态更新数据的问题。
    • 试想这种情况:你用CocosBuilder的粒子编辑器做了一束烟花,但是粒子贴图要在几种里面随机,这个需要在代码里面实现。于是你把这个CCParticleSystemQuad绑定到了ccb的一个table中。然后需求变了,策划需要同时放多个烟花,于是同时出现的烟花,只有最后一个的贴图可以随机了。因为他们共享同一个全局ccb的table,后加载的覆盖了前面加载的。这里只是举一个简单的例子,实际应用可能比这个情况复杂得多。
  3. 嵌套CCBFile时,无法对子CCBFile做操作的问题。可能子CCBFile绑定了某个lua对象,有一些函数可以调用,有一些成员变量可以使用。但是全在全局ccb里面,父节点根本不知道子CCBFile对应全局ccb的哪个对象。

解决方案

对于lua这样的脚本语言来说,完全可以在加载ccbi的过程中,动态加载需要的lua文件,进行绑定,我们需要做的只是设定一个绑定规则。然后对CocosBuilder做一些小改动,让publish的时候,同时生成lua文件,那整个开发流程将大大被缩短。

So,为了解决上面的3个问题,我做了两件事

  1. 修改了CCBReader读取的一些方法,提供给lua读取嵌套CCBReader的方法。并且重写了lua读取ccbi的代码。
  2. 修改了CocosBuilder的源代码,让它在publish的时候,直接生成对应的lua文件。

准备工作

1.下载以下cpp文件,覆盖掉cocos2dx的相应文件,然后重新编译Runtime

PS: 值得注意的是,我修改的是cocos2dx 3.2,不确定覆盖更高或者更低的版本会不会出问题,如果不是3.2的用户,可以查看这个commit,自行修改相应代码。

2.下载以下lua文件,放到lua项目的src对应目录下

3.获取修改过的CocosBuilder

有2个方法

  1. 从Github clone源代码自己编译:https://github.com/jennal/CocosBuilder
  2. 下载我编译好的版本:https://github.com/Jennal/CocosBuilder/blob/master/Release/CocosBuilder.app.tar.gz?raw=true

PS: 值得注意的是,由于我们的项目使用的默认设计尺寸是1200x800,所以代码中的缩放比例都是针对这个分辨率的。修改也不难,在这里:CocosBuilder/ccBuilder/ResolutionSetting.m,把顶部的两个define改成你自己要的设计尺寸就行了。

使用方法

改完Cocos2dx的框架代码,下载了lua代码,有了Cocosbuilder的修改版,准备完成,正式进入使用阶段。

1.ccb文件制作

ccb文件的制作基本没有什么特别,只是有几个点需要注意:

  1. Publish Settings里面多了个选项,记得勾起来。新建项目,默认是勾的。
    Publish Settings
  2. 文件名与该文件的Controller名,必须保持一致,这是为了简化接口,也为了让代码与设计统一
    文件名与该文件的Controller名,必须保持一致

2.代码绑定

生成的lua文件已经包含了一些注释,几乎不用有太多额外的代码,就可以很容易地绑定ccbi文件与lua类。

下面讲解几个需要注意的地方

  1. CCBLoader:setRootPath的两个参数

  1. 生成的lua文件的ctor相当于cpp中使用ccbi的onNodeLoaded,换句话说,代码执行到这里的时候,这个节点的子节点以及绑定都应该已经完成,可以放心使用了。可以在这里做一些初始化数据的工作。
  2. 创建ccbi节点的方法

示例下载

https://github.com/Jennal/CocosBuilder/blob/master/Sample/CCBSample-lua-binding.tar.gz?raw=true

感谢

虽然LuaProxy的方案并不完美,但也为我的改进铺平的道路,在这里感谢LuaProxy的作者shawnclovie

lua的面向对象库

接上一篇文章cocos2d-x中lua-binding的面向对象开发的研究,终于有时间整理一下我自己写的面向对象方案。
先上github地址:https://github.com/Jennal/LuaUtils/blob/master/src/Oop.lua

为什么要写这个库?

我们一直使用cocos2d-x来作为底层框架进行开发。之前用的是cpp,最近转到lua,所以难免保留一些cpp的习惯,包括饱受诟病的多继承。我不想讨论多继承有多好,或者有多糟。我认为,作为库来说,应该尽量提供符合大家习惯的机制,至于是否使用,如何使用,取决于用户。

我们知道lua在语言级别并没有支持类,而是提供了更灵活的metatable,我们可以利用metatable来实现类似cpp的类。cocos2d-x的lua绑定提供了类的支持,支持创建lua级别的类,也支持从cpp继承,但是对于面向对象机制来说,只提供继承,远远不够。

我想要的面向对象机制

  • 多层级继承
    • 从lua继承
    • 从lua继承后的lua继承
    • 从cpp继承
    • 从cpp继承后的lua继承
  • 单继承
  • 多继承
    • 调用不同父类的构造函数
    • 调用不同父类的同名函数
    • 多继承不允许从2个或者以上的cpp继承
  • 接口继承
    • 接口用来约束必须实现的成员函数
  • 判断是否是某个类的实例
    • 包括是否是某个父类的子类的实例

如何使用我的库

单继承

从lua创建对象

从cpp创建对象

多继承

纯lua多继承

lua与cpp的多继承

接口

判断是否某个类或接口的实例

在MacOSX下用cmake编译cocos2dx的笔记

最近项目想用Qt来做cocos2d-x的跨平台编辑器。由于对Qt和OpenGL都是新手,所以想用相对低成本的方法来做,参考了不少项目。发现好多人有用Qt来做cocos2d-x的编辑器的想法,包括cocos2d-x官方,但不知道什么原因,几乎所有的项目都中途流产了。大部分项目使用的是相对较旧的cocos2d-x版本,有些甚至无法编译成功。不过这些项目也给了我不少帮助,参考了很多有价值的信息。

最后,我决定自己做一个QtPort,选用CMake来做项目管理,因为新版的cocos2d-x已经带了CMakeLists.txt,如果直接用Qt的pro/pri/prf等项目文件,那工程量就太大了。

工具

otool

这个工具帮了很大忙,因为使用CMake,所有需要链接的库都需要自己设置。而我不知道需要哪些库,利用otool -L xxx来查看用XCode编译出来的xxx使用了哪些库,也让我顺利把所需的库都加进来。

安装组件

首先要用到的就是HomeBrew了。安装完HomeBrew,就可以用它安装各种东西了。

这里教大家一个小技巧,当编译提示

这里的-l后面就是缺失的库的名字,可以把这个名字直接放到brew install后面进行安装。
如果名字不对的话,也可以使用brew search freetype进行搜索。

问题

  • Spine库的CCSkeleton.cpp文件会编译不过,我们也用不到Spine库,所以暂时不编译它。
  • Audio相关的库编译不过,我在CMakeLists里加了个AUDIO_BUILDoption的选项,也暂时关闭它。
  • 编译lua时遇到了比较大的问题
    • 首先,因为我们禁用了Spine和Audio的编译,但是cocos2dx的tolua代码中,并没有根据这个条件编译进行判断,是否包含这些文件。为了防止使用这些文件出问题,我加了#ifdef来判断,当定义了不要Spine或者Audio时,把相关的lua函数都注册成空函数。
    • 然后是luasocket的问题,cocos2dx官方根本就没有写luasocket的CMakeLists.txt,不过写起来还算顺利,唯一需要注意的是luasocket的wsocket.c和usocket.c,是需要分平台编译的,wsocket.c是针对Win平台写的,usocket.c是针对unix-like系统写的。

关于CMakeLists的代码

好像没有特别需要说明的,基本就是CMake的规则,唯一值得一提的是,MacOSX下面的编译,记得这么做

这样生成的目录结构才会是这样的

最后

最后给出我的项目地址:https://github.com/Jennal/cocos2dx-3.2-qt

[转]在MacOSX下制作icns图标

以下内容转载自:http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=113763

步骤1

在任何一个目录下面创建一个文件夹,命名为 [name].iconset 例如 icon.iconset

步骤2

在该文件里面放入以下图片文件,并核对尺寸是否正确

图片名称 尺寸
[email protected] 1024×1024
icon_512x512.png 512×512
[email protected] 512×512
icon_256x256.png 256×256
[email protected] 256×256
icon_128x128.png 128×128
[email protected] 64×64
icon_32x32.png 32×32
[email protected] 32×32
icon_16x16.png 16×16

步骤3

打开终端,在里面输入以下命令

例如:

注:可以先输入iconutil –c icns(后面需带一个空格),再把步骤1所创建的文件夹拖到终端,则会自动把该文件夹的路径添加到刚输入的命令后面。

步骤4

在步骤3后,系统会自动生成[name].icns(icon.icns)文件,将该icns文件导入工程,并设置为Icon即可。

Apple官方原文由此进

解决cocos2dx-lua绑定print不能打印指针的问题

cocos2d-x的lua绑定,把原生的print函数给改掉了,就为了加个cocos2d: [LUA-print]的前缀,实在让人无语。临时工为了方便,直接去掉了table、user data可以显示指针地址的功能,所以我只好去改源代码了。

有2种改法,先说复杂的

找到这个文件

cocos2d-x/cocos/scripting/lua-bindings/manual/CCLuaStack.cpp

修改这个函数

lua_print

直接替换整个函数的代码

简单的办法

还是这个文件

cocos2d-x/cocos/scripting/lua-bindings/manual/CCLuaStack.cpp

找到这段代码

直接注释掉,这样就可以用lua原生的print函数了。如果还是想要那个前缀,很简单,只需要在lua文件里面写就可以了,具体就不用多说了。

cocos2d-x中lua-binding的面向对象开发的研究

起因

网路上已经有很多关于lua面向对象开发的文章,为什么我要自己写一篇呢?

一切都是因cocos2d-x 3.2的lua绑定而起。我们的新项目打算用lua进行开发,一直在跟进quick-x项目,从独立、第三方,到现在的被触控收编。cocos2d-x 3.2是最新的稳定版,把quick-x的很多好东西吸纳进来。与其说吸纳,不如说是直接把源代码拿过来了。所以,现在cocos2d-x 3.2直接就支持lua的面向对象开发,提供了原来只有quick-x才有的class等方法来方便的创建对象以及做继承。

既然cocos2d-x官方都认为quick-x的东西很好,我也不得不研究一下这套针对lua开发的创建类和继承的方法。不研究不要紧,一研究吓一跳。备受关注的quick-x,把自己宣传的那么好,那么便捷(我刚开始研究quick-x的时候,用它写过一个项目,提供的接口确实很便捷,大大提高了开发效率,但是没有研究实现细节),没想到最最底层,最最基础的部分,创建类、类继承的方案却如此业余,简直是一个刚学lua两三天的“高手”写出来的。说刚学两三天,是因为,从这个方案可以看出,完全没有理解lua语言的真谛,没有做到thinking in lua,而“高手”并不是贬义,一般人真的做不出这样的设计,写不出这样的代码。

分析

当然,也不是说这份代码一无是处(下个章节会详细分析),我这里先说说这份代码的优点和缺陷,仅代表个人意见,希望能引起共鸣。

优点

  1. 分解了创建实例(cls.__create)和构造函数的方法(instance:ctor),这样做的好处很明显,让混沌的思路清晰起来,并且“支持”从function继承,这也是支持从cpp对象继承的基础。
  2. 创造了类与类的实例之间的区别
    • 类:cls.class == nil
    • 类的实例:instance.class ~= nil
  3. 支持从cpp、lua的table继承,也支持创造新的类
  4. 支持默认构造函数
    • 当创建新的类时,有一个什么都不做的构造函数
    • 当lua的table继承时,可以调用父类的构造函数

缺陷

  1. 不支持多继承,这对于从cpp开发转过来的开发人员来说,可能是最大的问题,因为lua的特性其实是可以支持多继承的
  2. 没有充分利用lua的特性(下面的review详细展开讲)
    • 从lua的table继承时,不需要做clone,clone会失去很多好处,并且带来额外的内存开销
  3. 构造函数在继承过程中存在设计缺陷(下面的review会展开讲)

小结

所以总体上来看,还是优点多于缺点的。但是对于用惯了多继承(即使是不支持多继承的语言,比如Java、C#也是支持多接口实现的)的我来说,这点实在不可忍,所以不得不自己写了一套继承机制,为了避免这篇文章太长,将在下一篇文章中公开。

代码review

下面是重头戏了,让我们来看看class函数的代码。

为了让没有使用过这个函数的读者也能读懂,先说一下函数的用法吧

总体上看,这个函数可以分为3个部分(我已经在代码中用注释标明)。

  1. 局部变量声明以及参数类型检查
  2. 从cpp类继承
  3. 从lua的table继承

局部变量声明以及参数类型检查

从cpp类继承

问题1:从父类做深度拷贝

这里的super已经是拷贝过cpp类(userdata)的所有元素,已经是个lua的table了,我认为这里可以完全当做从lua的table继承来处理,而没必要再做一次深度拷贝。

问题2:默认的空构造函数

先理一下代码走到这里的前提

  • super是function
  • 或者super是从cpp类继承的table

你想到了什么?对,如果super是从cpp类继承的table,那么这里的默认构造函数就屏蔽了父类的构造函数。当然,在构造函数ctor里面有办法调到父类的构造函数的,可以这么做self.class.super.ctor(self)。但是回过头来看第一个前提,super是function的时候,super是没有被赋值到self.class.super的,所以现在要调用父类的构造函数的话,莫非还要判断一下?

问题3:不能被重复利用的代码

由于lua的随意性,很容易同一份代码被“写了多次”,又由于lua的函数是第一类对象,也就是说函数是可以被动态创建的。那么所有代码中,被我标记了问题3的地方,这些地方的函数,虽然看起来就一份代码,但是被创建出来以后却全是不同的实例。试想一下,每一个新创建的类型(不是类的实例),都包含了一个冗余的代码块,得有多大的代价?(实际开销可能并不大,但总觉得是个浪费。)

问题4:创建实例时的深度拷贝

这是在干嘛呢?拷贝那么多遍干嘛?都已经拷贝一遍到cls里面了,再拷贝一遍到instance干嘛呢?完全没有thinking in lua嘛!这里只需要setmetatable就可以了呀。

从lua的table继承

问题5:从父类做深度拷贝

刚刚从userdata做深度还是可以理解的,但是现在是从lua的table做继承呀,放着setmetatable不用,又clone干嘛呀?

总结

很多观点可能会有人认为偏颇,因为大多是深度拷贝的问题,而深度拷贝的时候,对于table、function、userdata等数据来说,也只是拷贝一个引用,并没有太大的代价。但我始终固执地认为,既然要用lua,就应该用lua的思维来解决问题,特别是底层的部分,而且底层的部分,对于内存和执行效率的考虑应该更深入,更全面一些。

不过至少大家可以达成共识,最大的问题就是问题2。

最后,放出我自己写的Oop库来解决上面的问题,并且有更多惊喜等着你去发现。

从Goal游戏说起

游戏规则

原文地址

https://github.com/eatnumber1/goal/blob/master/README.md

翻译

以下翻译复制于FreeBuf

  1. 规则就是鼓励你打破规则,要的就是你机智!
  2. 程序执行时,该方案要能打印出带足够多的’o’的”goal”来展示程序的功能;
  3. 代码g()()('al')必须出现在源代码中。
    • g()('al')不能是一个字符串文字;
    • 而'al'必须是字符串,或是其他语言中的等价类型,你可以用创建自己的一套语言标准方法(例如C语言必须用",Ruby可以用"或'的任意一种;
    • g()('al')在你语言中必须是有效的右值(如果适用的话)
  4. g()('al')也许不能输出这样一个字符串,如果真的在你的语言中不能输出一个字符串,你应该提交一个原理解释 :为什么它不能一个打印出一个可接受字符串的方案呢!
  5. 你必须能够插入任意数量的()以调用,而不用修改你的方案。如果非要修改原方案那么它就是失败的。
  6. 噢,提醒一下g('al')必须返回”gal”。

PS: 看到这里,如果想自己小试身手可以先不往下看,自己先写一段可以运行的代码,再继续往下

分析

这个规则看起来有点复杂,让先理一理规则,思考一下这个游戏到底要我们做什么。

由于游戏要求用不同的语言实现,支持()调用在不同的语言里可能是不同的东西,例如:C++可能是仿函数,可能是构造函数等。以下都用函数指代可以执行()调用的实体。

  1. 写一个名为g的函数
  2. g函数要有2个重载
    • 有1个参数时,返回 g+参数
    • 没有参数时,返回一个函数,我叫它o函数,o函数也需要2个重载
      • 有1个参数时,返回 g+o+参数
      • 没有参数时,再返回一个类似o的函数,区别是它在带1个参数时,要加2个o
  3. …以此类推

PS: 看到这里,如果还没有自己小试身手的想法,建议就不要浪费时间再往下看了,看了也白看

解决方法

由于最近初学lua,lua的函数是first-class的,所以我的直觉就是lua能非常简单地解决这个问题,所以下面全是lua代码的实现。其他任何函数是first-class或者语言级支持闭包的语言,都能很容易移植或者改写。

第一次尝试

问题有点复杂,让我们把问题分为两个部分

  1. 约束的规则
    • 各种古怪的调用方式
  2. 期望的结果
    • 生成"g"+"o"*n+"al",例如:gal, goal, gooal等

这样看来,第1个部分太难,我们尝试放着第1部分不管,只实现第2部分的要求

结果跟预期的一样,现在只需要修改n的值,就能得到n个o的goal。

第二次尝试

看来进展挺顺利,让我们继续往下,基于第1部分的规则,我们要写一个g函数,支持2种重载,返回不同的值(字符串/o函数),返回的o函数也是类似的,支持2种重载,返回不同的值(字符串/函数)。所以,我考虑o能不能就是g呢?先假设这是可行的,让我们来试试

现在分析一下2种情况的重载

  1. 有1个参数时,返回 'g'+'o'*(调用g的次数-1)+参数
  2. 没有参数时,返回g自己

可以看到,我们用一个闭包,很容易地解决了这个问题,当每次g被无参数调用的时候,o就加上一个'o'。

第三次尝试

上面的代码看起来好像很完美了,但是g()()()()('al')不能重复调用,因为g共享了同一个o变量。但其实这很容易解决。

是的,在最后返回之前,重置一下o就行了。这就是传说中的“递归结束条件”。

第4次尝试

如果上面的代码看起来已经完全符合游戏规则,甚至符合了我们自己增加的条件(因为规则并没有要求,能够重复调用)。既然已经加了个规则,我们最后尝试一下,再加个规则,就是当g没有调用g('al')时,例如:g()(),后面再调用g()()('al'),也应该可以正确输出gooal。

为了符合这个条件,我们只能让g返回另一个函数,然后实现一个真正的闭包。

至此,我觉得已经玩够了,该结束了。不知道有没有把问题描述清楚,我想说的是,再复杂的问题,只要我们理解清楚需求,拆分成小模块去逐一击破。到最后甚至可以发现规则的漏洞,自己去加强规则,玩转规则。

GPP读书笔记之Flyweight模式(二)

原文地址:http://gameprogrammingpatterns.com/flyweight.html

Flyweight模式是什么

Flyweight是一个非常简单的设计模式。它可能也是唯一可以从硬件上获得支持的设计模式。从名字可以看出,这是一个轻量级的设计模式,不仅仅体现在实现上,它也能大大降低内存的消耗,提高执行效率。它常被用在场景的开发中,特别是瓦片场景之类的,包含很多重复出现的子元素。

以瓦片地图(TileMap)举例,简单的说,Flyweight就是把瓦片的属性(成员变量)划分为两类

  • 许多瓦片共有的属性,例如贴图、形状等
  • 各个瓦片独有的属性,例如位置、旋转角度等

将共有的属性提取出来,每一个共有的属性做一个单例,所有的瓦片共享这些共有属性(保存引用或者指针)。这些共有的属性往往是加载缓慢的资源,那么在渲染时,只需要渲染一次,然后在不同的位置多次重绘,就可以大大降低内存消耗,提高执行效率。

以上是我粗浅的理解,原文给出了2个例子,来看原文的例子

简单的例子:森林中的树

作者很会讲故事,他说可以用简单的几句文字就能描述广阔的森林,但是用程序来实现,却不是那么简单的事情。当玩家看到满屏的树,图形程序员看到的是数百万个矩形每1/60秒被GPU渲染一次。

上千棵树,每棵树包含上千个矩形,即使你有足够的内存来保存整个森林的数据,渲染它们需要大量的数据占用从CPU到GPU的总线。

每棵树包含这些元素

  • 多边形网格,来描述树的主干、分支以及树叶
  • 枝干和树叶的纹理贴图
  • 位置和朝向信息
  • 其他一些信息,例如大小、色调,使得每棵树看起来都不太一样

它的代码大概是这个样子

它包含了很多数据,特别是多边形网格和贴图信息。这些数据太大了,以至于无法在一帧里面全部丢到GPU里面去渲染。幸运的是,老前辈们已经帮我们想到了解决的方案。

最关键的问题在于,虽然有几千棵树,但是他们大部分看起来是一样的。他们可是使用相同的多边形网格信息和相同的纹理来渲染。这样一来,所有的树可以共享相同的实例来进行渲染。

先来看看之前的对象结构

第一版森林结构图

我们可以把上面的类一分为二,提取出共有的属性到一个独立的类

游戏中只需要包含一个TreeModel对象的实例,没理由在内存中保存相同的多边形和纹理几千次吧。所有的Tree的实例都可以引用这个TreeModel实例。

现在的对象结构看起来就像这样

第二版森林结构图

虽然这个结构看起来好了很多,我们大大减小了内存的开销。但这么做并没有给渲染带来什么好处,我们需要让GPU理解我们的共享资源,才能提高渲染速度。

数以千计的对象

为了减少GPU渲染的次数,我们需要只把TreeModel发送给GPU一次。然后,分别发送每棵树的其他信息(位置、颜色、大小)。最后,我们告诉GPU,“用那一个TreeModel的数据去渲染每一棵树”。

幸运的是,现在的显卡真的提供了这样的API支持。实现的细节超过了本书的范围,但是Direct3D和OpenGL都支持实例化绘制(Instanced Rendering)

这两个API,都需要程序员提供两组数据,一组是共用的多边形/纹理等信息,用来告诉GPU绘制什么;另一组是位置、大小等的信息列表,用来告诉GPU在哪里以及如何绘制第一组数据。最后,只要调用一次绘制,整片森林就轻松带微笑地出现了。

Flyweight模式小结

现在大家已经看到了一个Flyweight应用的具体例子。这个例子简单到令人发指,也许有人会说,这根本就不是什么设计模式嘛,只是共享一个对象。没错,上面的例子,确实只共享了一个对象,那是因为这个例子足够简单、清晰、易懂。但是实际生产环境,想找到这样的例子,或许有些困难。后面会介绍稍微复杂的例子,还请大家稍安勿躁。

Flyweight解决的问题是,有太多的对象,却只有太少的内存。核心思想是,拆分对象,分解成共有的属性和特有的属性,把共有的属性独立成类的实例,让每个对象去共享这些实例。

复杂的例子:森林扎根的地方(地面)

地面将使用瓦片地图(tile-based)的方式来实现,有很多种类型的瓦片,例如:草地、土地、山、河、湖等等。

每个瓦片包含了以下的属性

  • 移动代价,决定角色从这块瓦片上经过的移动速度
  • 标记瓦片是否是水,决定这里是走人还是走船
  • 渲染使用的纹理

游戏程序员特别在乎执行效率,所以他们认为没有必要把每一个瓦片的所有信息都放到内存里面,一般会用枚举来实现

世界地图的平面将由一个二维数组来组织

实际使用瓦片的时候的代码是这样的

很显然,这样写可以运行的很好,但是却是很恶心的代码。移动代价(MovementCost)、是否是水(isWater),这些都应该属于是瓦片的数据,却被硬编码在了函数里面。应该把这些属性合并成一个瓦片类(Terrain),这不就是类(objects)设计的意义么?

地图上需要成百上千的瓦片(Terrain),但我们并不希望创建这么多的实例。你应该察觉到了,上面的类,没有包含位置信息,这也是唯一的,每个瓦片(Terrain)不同的数据。所以整个瓦片(Terrain)都是上下文无关的,可以当做共有属性来使用。

因此,我们只需要保存每一种类型的瓦片(Terrain)一个实例就可以了。

数组中所有相同类型的Terrain指针,都将指向同一个实例。

Terrain指针示意图

当这么多Terrain的指针指向相同的实例时,如果动态创建Terrain对象的话,它们的生存周期就变得难以管理。简单的处理方法是,把它们放到World类里面

绘制的代码是这样的

为了不让外部直接访问World的Terrain实例,我们还需要提供一个方法

这样一来,World就不需要知道Terrain的细节,如果你需要得到一个Terrain的属性,可以这么做

这么做,我们就可以简单调用对象的API来获得它的属性。从枚举改写为类,几乎没有什么代价,毕竟指针比枚举大不了多少。

性能问题

有些人可能会关心,从枚举到指针的转变,会带来多大的性能损耗。答案是,几乎没有损耗,可能还有性能提升。

想知道详情的话,建议阅读原文。我只想做一个简单的总结,作者有句话说的非常好:优化性能的黄金法则,就是先做性能测试。没有任何测试,光靠自己想象,是很难模拟真实情况的。因为现代硬件上的优化,已经大大超乎普通人类的想象了。要在脑子里还原程序在硬件上运行的情况,几乎是不可能的事情。游戏的性能问题,也很可能不再是某个单一原因引起的。

作者实测的结果是,使用Flyweight修改后的代码,要比之前用枚举写的,跑得更快,但这取决于其他数据在内存中的结构。

在这里也给各位同学提个醒,千万别看到某段代码,就轻易下结论说,“这里肯定有性能问题”或者“这么写性能肯定没问题”,实践才是检验真理的唯一标准。