以数据为中心的软件,一例

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最近看《Game Programming Gems 1》,第一篇是关于以数据为中心的游戏开发,如果能够把一些数据属性甚至是逻辑抽取出来放在plain-text文件里面,就能够获得巨大的灵活性,因为engine programmer和game designer很可能不是同样的人员,game designer能够在不“打扰”engine programmer的情况下通过修改plain-text文件的内容来尝试发挥engine的潜力。文中提到一个Elite游戏,逻辑和数据分割的特别好,所以第三方可以通过修改游戏来扩展游戏。这个游戏我没有玩过,但是我知道Warcraft在这方面做得也非常好,通过Warcraft Word Editor,几乎可以任意编辑这个游戏。在Warcraft中,单位的外表、技能、属性全部都是数据,可以很方便的把一个兽人的机能嫁接到一个箭塔上面,让一个石头能够发出火箭。毫无疑问,Warcraft不是用plaint-text来存储数据的,考虑到效率的因素,用二进制格式更好。实际,我想在开发初期可以考虑用plain-text,随着项目的推进,应该使用二进制,而首要的是建立可视化的数据编辑器,没有谁会忍受长期通过修改枯燥的文本文件来编辑游戏数据。

我曾为一个嵌入式UI系统工作,规划部门想做一个强大的可配置的系统,要求所有的Widget可以skinnable,也就是说,可以通过更改系统当前的skin,所有的widget的外观就焕然一新,比如说在“热带雨林“skin下,所有的widget色调都是绿色的,提示icon是一片绿叶,button是圆角矩形...;在“火焰“skin下,所有的widget色调都是红色的,提示icon是火焰,button是圆形... 这个想法的初衷是规划部门“偶尔”见识了一下CSS在网页上的强大效果,于是要求做一个和CSS一样的系统,现在想来这个idea真的很有野心,应该相当于M$即将退出的Longhorn的XAML吧。问题是CSS的表达能力有限,无法扩展,没法满足这个“野心”,于是通过讨论,决定用xml语言来表示skin,开发人员和规划人员经过几周的讨论,制订了一套xml语言规范。期间,我算是领会了在开发中保持bussiness man和technical man的平等地位多么重要,因为企业文化的原因,我这样的technical man在讨论中完全处于被动地位,没有什么讨价还价的余地,而bussiness man不了解技术,但是他认为他能够想的到,就应该做得到,于是一些技术风险的隐患在一开始就埋下了。

和太多项目一样,开发工作在还没有做成熟的设计和论证的情况下迫于压力开始了。很快,我们就发现效率成了大问题。widget是很基础的component,其效率直接决定了整个系统的效率,根据规划,widget几乎什么属性都是skinnable的,可以和warcraft有一比(夸张一点了:),每显示一个widget,有很多数据都要从xml文件中读取,读xml的过程就非常耗时。为了提高效率,我们尝试了各种办法,首先想到的是减少读xml文件的操作,采用flyweight模式,尽量合并重复的skinnable属性,而且故意不立即释放load过得skin资源,因为很有可能这个资源很快又要被使用。

规划部门似乎没有看到效率潜在的影响,继续添加新的需求,更多的属性被划为skinnable,而且提出了多层skin的概念,如果一个属性第一层没找到,就去第二层找,第二层没找到,继续,直到设备层,设备层应该有一个缺省值。这实际上就是数据的继承,通过引用数据可以实现。问题是运行是需要载入的数据成倍增加了,自然执行时间也成倍增加了。在实践中,我们发现最耗时的是读取xml文件,只要数据读入内存,在实际情况中,在各层中依次寻找一个skinnable属性值消耗的时间还是能够接受,于是就从xml文件中做文章。经过讨论,我们觉得在嵌入式中用xml表示skin没有什么意义,用户不可能在嵌入式设备上编辑skin,肯定是在PC上编辑,然后传送到嵌入式设备上,所以在嵌入式设备上完全可以用二进制的数据格式,既节约可空间(不用存贮大量的xml tag),也提高了效率。开始享用wbxml(Wireless Binary XML),但是由于系统没有wbxml解析器,只好作罢,于是我们转向通过Java的Serialize方法(我们用java开发),把load的skin数据变成二进制文件,然后读取这个二进制文件,这样效率得到了提高。在寻找如何serialize java object的时候,得知其实java自带的persistentce方法其实有很多浪费,于是弃之,自己实现对java object的serialize/unserialize,结果表明,平均效率有提高了5倍。最后,花费10秒的读取xml文件操作缩短到1秒之内完成。期间由于自己实现serialize/unserialize没有考虑到多个java变量可能refer同一个object,还一度造成本来100个object被serialize进文件,读出来成了1000个object,还好被profile技术发现了,及时得到更正。

整体而言,这个“野心”的规划还是得到了实现,但是因为进入得太仓促,也没有很好的吸取同类产品的经验教训,还不能称为优秀的软件。如果一开始能够多花时间定义合理的skinnable属性集合,效率应该更快。至于多层skin,个人感觉实在嵌入式系统中实在是画蛇添足。听说.net framework 2.0中也会有强大的theme/skin技术,等正式发布了,一定要领教领教。






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