Unity实现游戏存档框架

技术  /  管理员 发布于 7年前   209

最近重构了一下我的存档框架。我在这里对实现方法进行简单的解析。注意这里主要演示算法，所以，效率上并不是最佳。一个游戏中，可能有成百上千个物体需要存储，而且有几十种类型，接下来就用一个简单的例子来解释。一个很简单的例子，有一个Unit（单位）类型，有一个Inventory（背包）类型，有一个Item（道具）类型。

接下来先介绍框架中最重要的接口，ISavable，表示这个类型可以存档

public interface ISavable{ uint Id {get; set;} Type DataType {get;} // 存档数据类型 Type DataContainerType {get;} // 存档数据容器类型 void Read(object data); void Write(object data);}

ISavableContainer，用来返回一组ISavable的容器：

public interface ISavableContainer{  IEnumerable<ISavable> Savables;}

IId, 具有Id的接口：

public interface IId{  uint Id {get; set;}}

SaveEntity, 这是一个MonoBehaviour，将这个组件放到需要存档的GameObject上就可以实现该GameObject的存档了，这是最核心的类之一：

public class SaveEntity : MonoBehaviour{  public void Save(SaveDataContainer container){    foreach(ISavable savable in GetSavables()){      if(savable.DataContainerType = container.GetType()){        IId newData = Activator.CreateInstance(savable.DataType) as IId;        newData.Id = savable.Id;        savable.Write(newData);        container.SetData(newData);      }    }  }   public void Load(SaveDataContainer container){    foreach(ISavable savable in GetSavables()){      if(savable.DataContainerType = container.GetType()){        IId data = container.GetData(savable.Id);        savable.Read(data);      }    }      }   public IEnumerable<ISavable> GetSavables(){    foreach(ISavable savable in GetComponents<ISavable>()){      yield return savable;    }    foreach(ISavable savableContainer in GetComponents<ISavableContainer>()){      foreach(ISavable savable in savableContainer.Savables){        yield return savable;      }    }  }}

SaveFile代表一个文件

[Serializable]public class SaveFileData{  public uint CurId;  public string DataContainer;} // 代表一个存档文件public class SaveFile: MonoBehaviour{  // 包含实际数据的数据类  private SaveDataContainer _saveDataContainer;  private uint _curId;   public string Path{get;set;}  public SaveDataContainer SaveDataContainer{get{return _saveDataContainer;}}   private uint NextId{get{return ++_curId;}}   // 得到场景里所有的SaveEntity  private IEnumerable<SaveEntity> GetEntities(){    // 实现略过  }    // 将场景物体中的数据存入到_saveDataContainer中  public void Save<T>() where T:SaveDataContainer, new()  {    // 一轮Id赋值，保证Id为0的所有ISavable都赋值一个新Id    foreach(SaveEntity entity in Entities){      foreach (Savable savable in entity.GetSavables()){        if(savable.DataContainerType == typeof(T)){          if(savable.Id == 0){savable.Id = NextId;          }        }      }    }     T dataContainer = new T();     foreach(SaveEntity entity in Entities){      entity.Save(this, dataContainer);    }     _saveDataContainer = dataContainer;  }   // 将_saveDataContainer中的数据载入到场景物体中  public void Load(){    foreach(SaveEntity entity in Entities){      entity.Load(this, _saveDataContainer);    }  }   public void LoadFromFile<T>() where T:SaveDataContainer  {    string json = File.ReadAllText(Path);    SaveFileData data = JsonUtility.FromJson<SaveFileData>(json);    _saveDataContainer = JsonUtility.FromJson<T>(data.DataContainer);    _curId = data.CurId;  }   public void SaveToFile(){    SaveFileData data = new SaveFileData();    data.CurId = _curId;    data.DataContainer = JsonUtility.ToJson(_saveDataContainer);    string json = JsonUtility.ToJson(data);    File.WriteAllText(Path, json);  }}

SaveDataContainer：

// 这个类型存储了实际的数据，相当于是一个数据库[Serializable]public class SaveDataContainer{  // 这个中存储这实际物体的数据，需要将这个字典转换成数组并序列化  private Dictionary<uint, IId> _data;   public Dictionary<unit, IId> Data{get{return _data}}   public IId GetData(uint id){    return _data[id];  }   public void SetData(IId data){    _data[data.Id] = data;  }}

好了，框架就讲到这里，接下来实现示例代码：

Unit:

[Serializable]public class UnitSave:IId{  [SerializeField]  private uint _id;  public uint PrefabId;  public uint InventoryId;  public int Hp;  public int Level;  public uint Id {get{return _id;}set{_id = value;}}} public class Unit:MonoBehaviour, ISavable{  public int Hp;  public int Level;  public int PrefabId;  public Inventory Inventory;    public uint Id{get;set;}  ISavable.DataType{get{return typeof(UnitSave);}}  ISavable.DataContainerType{get{return typeof(ExampleSaveDataContainer);}}  ISavable.Read(object data){    UnitSave save = data as UnitSave;    Hp = save.Hp;    Level = save.Level;  }   ISavable.Write(object data){    UnitSave save = data as UnitSave;    save.Hp = Hp;    save.Level = Level;    save.InventoryId = Inventory.Id;  }}

Inventory: 

[Serializable]public class InventorySave:IId{  [SerializeField]  private uint _id;  public uint UnitId;  public uint[] Items;  public uint Id{get{return _id;}set{_id = value;}}} public class Inventory:MonoBehaviour, ISavable, ISavableContainer{  public Unit Unit;  public List<Item> Items;   public uint Id{get;set;}  ISavable.DataType{get{return typeof(InventorySave);}}  ISavable.DataContainerType{get{return typeof(ExampleSaveDataContainer));}}  ISavable.Read(object data){    // 空  }  ISavable.Write(object data){    InventorySave save = data as InventorySave;    save.UnitId = Unit.Id;    save.Items = Items.Select(item => item.Id).ToArray();  }   ISavableContainer.Savables{    return Items;  }}

Item:

[Serializable]public ItemSave: IId{  [SerializeField]  private uint _id;  public uint PrefabId;  public int Count;  public uint Id{get{return _id;}set{_id = value;}}} // 道具并不是继承自MonoBehaviour的，是一个普通的类public class Item:ISavable{  // 道具源数据所在Prefab，用于重新创建道具  public uint PrefabId;  public int Count;  public uint Id {get;set;}   public uint Id{get;set;}  ISavable.DataType{get{return typeof(ItemSave);}}  ISavable.DataContainerType{get{return typeof(ExampleSaveDataContainer));}}  ISavable.Read(object data){    ItemSave save = data as ItemSave;    Count = save.Count;  }  ISavable.Write(object data){    ItemSave save = data as ItemSave;    save.PrefabId = PrefabId;    save.Count = Count;  }}

ExampleSaveDataContainer:

[Serializable]public class ExampleSaveDataContainer: SaveDataContainer, ISerializationCallbackReceiver {  public UnitSave[] Units;  public ItemSave[] Items;  public InventorySave[] Inventories;   public void OnBeforeSerialize(){    // 将Data字典中的数据复制到数组中，实现略过  }   public void OnAfterDeserialize(){    // 将数组中的数据赋值到Data字典中，实现略过  }}

ExampleGame:

public class ExampleGame:MonoBehaviour{   public void LoadGame(SaveFile file){    // 从文件中读入数据到SaveDataContainer    file.LoadFromFile<ExampleSaveDataContainer>();    SaveDataContainer dataContainer = file.SaveDataContainer;     // 创建所有物体并赋值相应Id    Unit[] units = dataContainer.Units.Select(u=>CreateUnit(u));    Item[] items = dataContainer.Items.Select(item=>CreateItem(item));     // 将道具放入相应的道具栏中    foreach(Unit unit in units){      uint inventoryId = unit.Inventory.Id;      InventorySave inventorySave = dataContainer.GetData(inventoryId);      foreach(Item item in items.Where(i=>inventorySave.Items.Contains(i.Id))){        unit.Inventory.Put(item);      }    }     // 调用Load进行实际的数据载入    file.Load();  }   public void SaveGame(SaveFile file){    // 相对来说，存档的实现比载入简单了许多    file.Save<ExampleSaveDataContainer>();    file.SaveToFile();  }   public Unit CreateUnit(UnitSave save){    Unit unit = Instantiate(GetPrefab(save.PrefabId)).GetComponent<Unit>();    unit.Id = save.Id;    unit.Inventory.Id = save.InventoryId;    return unit;  }   public Item CreateItem(ItemSave save){    Item item = GetPrefab(save.PrefabId).GetComponent<ItemPrefab>().CreateItem();    item.Id = save.Id;    return item;  }}

使用方法：

给单位Prefab中的Unit组件和Inventory组件所在的GameObject上放SaveEntity组件即可。

思考问题：

1.扩展功能，让SaveFile包含一个SaveDataContainer数组，这样子可以实现包含多个数据容器（数据库）的情况
2.对SaveFile存储内容进行压缩，减少存储体积
3.SaveFile存储到文件时进行加密，避免玩家修改存档
4.如何避免存储时候卡顿 

存储过程：

1.从场景中搜集数据到SaveFile中（SaveFile.Save），得到一个SaveFileData的数据
2.将SaveFileData序列化成一个json字符串
3.对字符串进行压缩
4.对压缩后的数据进行加密
5.将加密后的数据存储于文件 

可以发现，只要完成第1步，得到一个SaveFileData，实际上就已经完成了存档了，接下来实际上就是一个数据转换的过程。所以，这也给出了避免游戏卡顿的一种方法：

完成第一步之后，将后面的步骤全部都放到另一个线程里面处理。实际上，第一步的速度是相当快的。往往不会超过50ms，可以说，卡顿并不会很明显。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。