单机游戏数据自动保存方案

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引言

单机游戏数据的自动保存方案

大家好，2023年还有最后的3天！

有小伙伴私信我，说:

总感觉一股脑的全盘定时保存不科学，也写过保存变化的玩家数据，但是改完数据就得手动标记一下字段变化，感觉不够智能，不知道有没好的设计模式之类可以解决，就只管更新数据就行。

笔者认真思考了一下，结合前面的项目里面用到的，给大家分析一下，大家可以根据具体情况看看。

本文将介绍一下单机游戏数据的自动保存方案。

本文源工程可在文末阅读原文获取，小伙伴们自行前往。

1.需求分析

根据小伙伴的私信，需求如下：

全盘定时保存不科学。
保存变化的玩家数据，需要手动标记，不智能。
有没有办法只管更新数据就行。

我们接下来具体分析一下

2.具体分析

1.全盘定时保存

其实全盘定时保存也不是不好的设计方案，只是他也是需要针对变化的数据进行存盘。

也就是说我们需要对变化的数据进行标记，在执行全盘保存的时候，需要根据标记位来进行存储。

这方案在后端开发其实是很常见的，定时存盘+离线存盘。

能够有效地保证数据存储无误、存储效率更高，服务器宕机时损失最少。

2.手动标记

手动标记其实是最有效，最直接的去控制指定内容是否需要存盘的方法。

但是由于是手动标记，也就是人为操作，难免会出现错漏的情况。

因此可以借助一下设计模式，去优化一下设计，在数据变化时可以自动标记。

下面一起来看下自动保存常用设计模式

3.数据自动保存设计模式

下面是查阅相关资料之后整理出来的一些设计模式和方法：

观察者模式： 使用观察者模式来监测游戏中的变化。每个可能修改数据的对象都是观察者，而存档系统是主题。当对象发生变化时，它通知主题，主题再负责触发保存。
Dirty Flag模式： 引入“脏标志”来标记对象是否发生变化。只有在对象发生变化时才进行保存。这种方式可以减少不必要的保存操作。
快照模式： 定期创建游戏状态的快照，而不是全盘保存。这样可以避免频繁的保存操作，只在需要时加载最近的快照。
增量保存： 只保存发生变化的部分数据，而不是整个数据集。这可以减少保存和加载的时间，尤其是在数据量较大的情况下。

接下来直接看下实例

4.观察者模式

我们使用观察者模式来完成一个数据自动保存的实例。

首先我们准备一下玩家数据，其中包括：

角色名
等级

// PlayerData.ts
export class PlayerData {
    name: string;
    level: number;

    constructor(data: any) {
        this.name = data.name;
        this.level = data.level;
    }
}

然后，我们定义一个通用的观察者接口：

// Observer.ts
export interface Observer<T> {
    update(data: T): void;
}

再然后，实现一个具体的观察者，即自动保存数据的观察者，核心内容如下：

save负责存储数据，这里可以根据具体需求存本地或者服务器。
load负责数据加载。

import { sys } from "cc";
import { Observer } from "./Observer";
import { PlayerData } from "./PlayerData";

// AutoSaveObserver.ts
export class AutoSaveObserver implements Observer<PlayerData> {
    update(data: PlayerData): void {
        // 在这里执行自动保存操作，可以调用存档系统
        console.log(`Auto-saving data: ${JSON.stringify(data)}`);
        this.save(data);
    }

    save(data: PlayerData) {
        sys.localStorage.setItem('playerData', JSON.stringify(data));
    }

    load() {
        const data = sys.localStorage.getItem('playerData');
        if (data) {
            const parsedData = JSON.parse(data);
            return new PlayerData(parsedData);
        }
        return new PlayerData({ name: "Player", level: 1 });
    }
}

再再然后，我们创建一个通用的主题类，使用代理模式来处理观察者管理和通知：

其中要实现自动标记/存盘的核心是Proxy:

在 TypeScript 中，Proxy 是 ES6 引入的一种特性，它提供了一种拦截、定义自定义行为的机制。Proxy 可以用于创建一个代理对象，该对象可以拦截对原始对象的访问、属性查找、赋值等操作。这为开发者提供了一种在对象级别上自定义行为的方式。

代码如下：

import { Observer } from "./Observer";

// ObservableProxy.ts
export class ObservableProxy<T extends object> {
    private observers: Observer<T>[] = [];
    private _target: T;

    constructor(target: T) {
        this._target = new Proxy(target, {
            set: (obj, prop, value) => {
                if (obj[prop] !== value) {
                    obj[prop] = value;
                    this.notifyObservers();
                }
                return true;
            },
        });
    }

    addObserver(observer: Observer<T>): void {
        this.observers.push(observer);
    }

    removeObserver(observer: Observer<T>): void {
        const index = this.observers.indexOf(observer);
        if (index !== -1) {
            this.observers.splice(index, 1);
        }
    }

    private notifyObservers(): void {
        for (const observer of this.observers) {
            observer.update(this._target);
        }
    }

    get target(): T {
        return this._target;
    }
}

最后我们通过ObservableProxy对玩家数据进行包装，实现自动保存。

import { ObservableProxy } from "./ObservableProxy";
import { PlayerData } from "./PlayerData";

// ObservablePlayerData.ts
export class ObservablePlayerData extends ObservableProxy<PlayerData> {
    constructor(data: any) {
        super(new PlayerData(data));
    }
}

测试代码

import { _decorator, Component, Node } from 'cc';
import { ObservablePlayerData } from './ObservablePlayerData';
import { AutoSaveObserver } from './AutoSaveObserver';
const { ccclass, property } = _decorator;

@ccclass('Main')
export class Main extends Component {
    start() {
        // Main.ts
        const autoSaveObserver = new AutoSaveObserver();
        var playerData = autoSaveObserver.load();
        const observablePlayerData = new ObservablePlayerData(playerData);

        console.log(`Now data: ${JSON.stringify(observablePlayerData.target)}`);

        // 将自动保存观察者添加到观察者列表中
        observablePlayerData.addObserver(autoSaveObserver);

        // 修改玩家数据，会触发自动保存
        observablePlayerData.target.level = 2;
        observablePlayerData.target.level = 3;
    }
}