控制台和 GUI 的通用设计

Question

我正在设计一个小游戏，目的是为了自己的乐趣和训练。游戏的真实身份与我的实际问题无关，假设它是Mastermind 游戏（实际上就是:)

我真正的目标是拥有一个可供任何玩家使用的界面IPlayer：计算机或人类、控制台或GUI、本地或网络。我还打算有一个 GameController，它只处理两个 IPlayer。

IPlayer 界面看起来像这样：

class IPlayer
{
public:
    //dtor
    virtual ~IPlayer()
    {
    }
    //call this function before the game starts. In subclasses,
    //the overriders can, for example, generate and store the combination.
    virtual void PrepareForNewGame() = 0;
    //make the current guess
    virtual Combination MakeAGuess() = 0;
    //return false if lie is detected.
    virtual bool ProcessResult(Combination const &, Result const &) = 0;
    //Answer to opponent's guess
    virtual Result AnswerToOpponentsGuess(Combination const&) = 0;
};

GameController 类会做这样的事情：

IPlayer* pPlayer1 = PlayerFactory::CreateHumanPlayer();
IPlayer* pPlayer1 = PlayerFactory::CreateCPUPlayer();

pPlayer1->PrepareForNewGame();
pPlayer2->PrepareForNewGame();

while(no_winner)
{
   Guess g = pPlayer1->MakeAguess();
   Result r = pPlayer2->AnswerToOpponentsGuess(g);
   bool player2HasLied = ! pPlayer1->ProcessResult(g, r);
   etc. 
   etc.
}   

通过这种设计，我愿意使 GameController 类不可变，也就是说，我在其中填充公正的游戏规则，而不是其他任何东西，所以自从游戏本身已经建立，这个类不应该改变。对于主机游戏来说，这种设计非常适合。我将拥有 HumanPlayer，它在其 MakeAGuess 方法中将从标准输入读取 Combination 和一个 CPUPlayer ，这会以某种方式随机生成它等等。

现在这是我的问题：IPlayer 接口以及 GameController 类本质上是同步的。我无法想象当 GUIHumanPlayer 的 MakeAGuess 方法必须等待时，如何使用相同的 GameController 实现游戏的 GUI 变体例如，一些鼠标移动和点击。当然，我可以启动一个新线程来等待用户输入，而主线程会阻塞，以模仿同步IO，但不知怎的，这个想法让我感到厌恶。或者，我可以将控制器和播放器设计为异步的。在这种情况下，对于控制台游戏，我必须模仿异步性，这似乎比第一个版本更容易。

您能否评论一下我的设计以及我对选择同步或异步设计的担忧？另外，我觉得我把更多的责任放在了玩家类上而不是 GameController 类上。等等等等。

提前非常感谢。

PS 我不喜欢我的问题的标题。请随意编辑它:)

Answer 1

不要使用各种 IPlayer 方法的返回值，而是考虑为 IPlayer 对象引入一个观察者类，如下所示：

class IPlayerObserver
{
public:
  virtual ~IPlayerObserver() { }
  virtual void guessMade( Combination c ) = 0;
  // ...
};

class IPlayer
{
public:
  virtual ~IPlayer() { }
  virtual void setObserver( IPlayerObserver *observer ) = 0;
  // ...
};

然后，IPlayer 的方法应该调用已安装的 IPlayerObserver 的适当方法，而不是返回值，如下所示：

void HumanPlayer::makeAGuess() {
  // get input from human
  Combination c;
  c = ...;
  m_observer->guessMade( c );
}

然后，您的 GameController 类可以实现 IPlayerObserver ，以便每当玩家做了一些有趣的事情时它都会收到通知，就像 - 进行猜测。

通过这种设计，如果所有 IPlayer 方法都是异步的，那就完全没问题了。事实上，这是可以预料的——它们都返回void！。您的游戏控制器在活动玩家上调用 makeAGuess （这可能会立即计算结果，或者可能会为多人游戏执行一些网络 IO，或者会等待 GUI 执行某些操作）并且每当玩家做了他的选择后，游戏控制器就可以放心，guessMade 方法将会被调用。此外，玩家对象仍然不知道游戏控制器的任何信息。他们只是处理不透明的“IPlayerObserver”接口。

Answer 2

与控制台相比，GUI 的唯一不同之处在于 GUI 是事件驱动的。这些事件发生在 GUI 线程上，因此，如果您在 GUI 线程上托管游戏代码，就会遇到问题：让玩家采取行动的调用会阻塞 GUI 线程，这意味着您无法获取调用返回之前发生的任何事件。 [编辑：插入以下句子。]但是调用在获取事件之前无法返回。所以你陷入了僵局。

如果您只是将游戏代码托管在另一个线程上，这个问题就会消失。您仍然需要同步线程，因此 MakeAGuess() 在准备好之前不会返回，但这当然是可行的。

如果您想让所有内容保持单线程，您可能需要考虑不同的模型。游戏可以通知玩家轮到他们处理事件，但让玩家在游戏上启动操作。