今天終于把Seralization 的基本框架搭好了,簡(jiǎn)單的測(cè)試了一下,存儲(chǔ)沒(méi)問(wèn)題,讀取好像還有點(diǎn)問(wèn)題.由于現(xiàn)在還沒(méi)有寫由Object派生出來(lái)的類,測(cè)試不出什么東西,等把場(chǎng)景管理的部分完成后再回來(lái)改.

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由于整個(gè)Seralization的機(jī)制比較煩瑣,我今天把整個(gè)思路整理一下,一是作為交流,另外也作為CoagelEngine的開(kāi)發(fā)文檔.

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Seralization 又叫串行化,簡(jiǎn)單的講,就是一種保存當(dāng)前運(yùn)行程序的狀態(tài),下次運(yùn)行程序時(shí)可以將被保存的狀態(tài)提取出來(lái),這樣就可以從上次保存的狀態(tài)開(kāi)始往后運(yùn)行.在游戲設(shè)計(jì)中,這也就是所謂的存檔/讀檔功能.

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那么Seralization如何才能實(shí)現(xiàn)呢. 在結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)中,函數(shù)(方法)和數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的.

我們需要將當(dāng)前內(nèi)存塊中的每個(gè)變量數(shù)據(jù)都保存到文件(后者是一個(gè)內(nèi)存塊,這點(diǎn)在下文提到)中,然后下次運(yùn)行時(shí)在將這些數(shù)據(jù)都提取出來(lái),付給每個(gè)變量. 比如說(shuō)我的程序有兩個(gè)全局變量Ea,Eb.有兩個(gè)局部變量a,b. 其中a,b都是函數(shù)Fun 的局部變量.那么我需要保存這4個(gè)變量的值. 并且我要知道a,b是Fun的局部變量,Ea,Eb是全局變量. 并且我需要知道程序執(zhí)行到哪一步了. 這是個(gè)復(fù)雜且難以完成的工作. 因此Seralization 都是在OOP 面向?qū)ο蟮脑瓌t下進(jìn)行的. 甚至有的人直接稱其為類的串行化.

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基于OOP原則的程序, 類是數(shù)據(jù)和方法的集合. 我們只需要保存當(dāng)前生存著的每個(gè)類中的數(shù)據(jù), 類與類之間的關(guān)系, 當(dāng)然如果有全局變量也需要保存. 下次還原時(shí)我們還原被保存的這些信息, 就還原了程序的狀態(tài).

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這里就引入了幾個(gè)問(wèn)題.

1. 我們知道類繼承機(jī)制中的虛函數(shù)機(jī)制可以動(dòng)態(tài)的決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù). 比如:

Class A

{

Public:

??? Visual void fun() { return 1;};

}

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Class B : public A

{

? Public:

??? Virtual void fun(){ return 2;};

}

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我定義一個(gè)指針　A* p = new B;

注意這里雖然ｐ是一個(gè)A* 類的指針，但他實(shí)際上指向的是一個(gè)class B.

因此調(diào)用p->func 其實(shí)調(diào)用的是　B::func();

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回到剛才的話題．類的成員函數(shù)如果被聲明是虛函數(shù)的話，可以動(dòng)態(tài)的決定調(diào)用哪個(gè)類的函數(shù)．但是類的創(chuàng)建必須要寫成　Ａ p = new A, 這里我們不能利用虛函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的決定創(chuàng)建的是什么類．因?yàn)閯?chuàng)建時(shí)程序還不知道ｐ到底值向什么類．創(chuàng)建Ａ類就必須寫成new A,創(chuàng)建Ｂ類就必須寫成new B. 這就是問(wèn)題所在了．這個(gè)問(wèn)題又被分為兩個(gè)方面．首先，我們必須在保存類的信息時(shí)同時(shí)保存該類的類型

（是class A，還是　class B）.這點(diǎn)可以利用RTTI的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)．RTTI的原理很簡(jiǎn)單，我們?cè)诿總€(gè)類中都添加一個(gè)字符串，這個(gè)字符串記錄的這個(gè)類的類型名字．比如class A的字符串就是”A”,class B的字符串就是”B”.當(dāng)我們保存的時(shí)候，我們把這個(gè)字符串也保存起來(lái)．這樣當(dāng)我們讀取的時(shí)候就知道現(xiàn)在讀取的數(shù)據(jù)是屬于什么類的了．

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然后我們需要解決的問(wèn)題就是如果創(chuàng)建這個(gè)類了．前面說(shuō)了．我們不能利用new 來(lái)創(chuàng)建，因?yàn)檫@里的創(chuàng)建是程序執(zhí)行時(shí)動(dòng)態(tài)決定的．我們事先不知道哪些類需要?jiǎng)?chuàng)建．這個(gè)問(wèn)題我們利用object factory的思想來(lái)解決．我們?yōu)槊糠N類都定義一個(gè)static factoryFunc();由于是static

的，所以該類的所以實(shí)例都共享這個(gè)方法，同時(shí)這個(gè)factoryFunc()是類相關(guān)的，不是實(shí)例相關(guān)的，因此在類還沒(méi)被實(shí)例化之前就存在了（可以想像成全局的，從程序運(yùn)行開(kāi)始一直存在到程序結(jié)束）. 我們將每個(gè)類的factoryFunc和該類的類型名（A,B）一起添加到一個(gè)map

容器中,一個(gè)類型名對(duì)應(yīng)一個(gè)factoryFunc.　factoryFunc封裝了類的new 操作．這樣我讀取存檔的時(shí)候．我只需要先讀取類的類型名，然后到map里去查找這個(gè)類型名對(duì)應(yīng)的factoryFunc,然后調(diào)用它來(lái)創(chuàng)建這個(gè)類就行了．偽代碼如下

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Read(stream, classname);

factoryFunc = Map->find(classname)

object* p = factoryFunc();

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這樣就實(shí)現(xiàn)了類的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建．

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2.如何保存類之間的關(guān)系

這里我說(shuō)類之間的關(guān)系就是指類的指針成員指向的其它類．由于我設(shè)計(jì)的引擎是以OOP為基礎(chǔ)的．我定義了一個(gè)Object 類，并且認(rèn)為其它一切的類都是這個(gè)類的派生類．注意最開(kāi)始我們提到的保存機(jī)制保存了類的指針．但是如果我們新創(chuàng)建了一個(gè)類，那這個(gè)類的指針是系統(tǒng)自動(dòng)分配的，和上次保存的地址是不一樣的．因此不能簡(jiǎn)單的將當(dāng)前類的指針成員的值保存下來(lái)，然后在讀取出來(lái)重新付給它（因?yàn)楝F(xiàn)在這個(gè)值代表的內(nèi)存塊里的數(shù)據(jù)和上次不一樣了）．我們需要一個(gè)映射機(jī)制，能將舊的指針值和新的指針值對(duì)應(yīng)起來(lái)．我這里也是利用的map來(lái)實(shí)現(xiàn)．

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整個(gè)Seralization機(jī)制流程如下：

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主要是2個(gè)類．Object　,　Stream

其中Stream里面有一個(gè)vector<object*>　top，用來(lái)保存場(chǎng)景中的主要物體．這里需要解釋一下．我的設(shè)計(jì)思路是場(chǎng)景中的物體是有關(guān)聯(lián)關(guān)系的．比如一輛汽車，它有４個(gè)子物體――輪子．如果這輛汽車沒(méi)有父節(jié)點(diǎn)，那汽車就是一個(gè)主要物體．而輪子不是主要物體．這個(gè)容器的作用是用來(lái)遞歸的調(diào)用Object的方法．

Stream的第２個(gè)容器是static map<string,factortFunc*>　factory,　就是上面提到的，將factoryFunc和類的類型名對(duì)應(yīng)起來(lái)．

Stream的第3個(gè)容器是map<Object*,Link*> ?mLink ,Link是一個(gè)自定義的類，它有一個(gè)object*

,用來(lái)表示它是哪個(gè)實(shí)例的Link,還有一個(gè)vector<object*>，里面保存這個(gè)實(shí)例的指針成員數(shù)據(jù)．

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Stream的第４個(gè)容器是vector<Object*> order,用來(lái)保存場(chǎng)景中所有的實(shí)例指針．

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Stream提供Save和Load兩個(gè)方法．

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Save: 首先將order清空，然后對(duì)top中的每個(gè)實(shí)例都調(diào)用object::register.這個(gè)方法是將該實(shí)例的指針添加到order中，并遞歸的調(diào)用這個(gè)實(shí)例的子實(shí)例．這樣order就保存了所有實(shí)例的指針值了．

　　　然后對(duì)每個(gè)實(shí)例都調(diào)用Object::Save　當(dāng)然，這里Save 和　register都是虛函數(shù)．

Save的作用是將類的類型名，類的指針，類的名字，類的數(shù)據(jù)成員，類的成員指針都保存起來(lái)．如果這個(gè)實(shí)例是主物體，那就在類的類型名前加一個(gè)”Top”.

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Load: 首先將order, mLink清空,依次讀出每一塊數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)中類的類型名，去factory中找到對(duì)應(yīng)的方法，創(chuàng)建這個(gè)類，然后把類的名字，類的數(shù)據(jù)成員都從數(shù)據(jù)塊中讀出付給新的類．接下來(lái)是重點(diǎn)了，創(chuàng)建這個(gè)類（實(shí)例）以后，要把它跟一個(gè)Link類聯(lián)系起來(lái)．把這個(gè)實(shí)例現(xiàn)在的指針付個(gè)Link的Object*,并且將數(shù)據(jù)塊中的關(guān)于成員指針的數(shù)據(jù)都加入到Link的verctor中．注意這里vector中還是舊的指針數(shù)據(jù)哦．最后讀出數(shù)據(jù)塊中這個(gè)類的指針值，將它作為關(guān)于這個(gè)類的標(biāo)示，和Link一起放入mLink中．于是mLink就成了用舊指針值作索引，用保存了這個(gè)實(shí)例的新指針值和這個(gè)實(shí)例的就指針成員的Link作值的hash表．

上面的步驟結(jié)束后．我們從頭查找m_link,對(duì)每一個(gè)Link中Object* ，我們都調(diào)用虛函數(shù)

Object::Link（）,并把該Link作為參數(shù)傳給Link()．Object::Link會(huì)根據(jù)Link的vector里面的每個(gè)值作索引，去m_link里面找到他對(duì)應(yīng)的Link,并把Link的object* 傳回來(lái)，作為該Object新的成員指針．

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大體的流程就是這樣，過(guò)幾天有空我會(huì)畫一張?jiān)敿?xì)的流程圖

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/badkeeper/articles/123723.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的串行化的机制和原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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