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Unity 虚拟仿真实验中设计模式的使用 ——工厂模式（Factory Pattern）

news 2025/9/27 6:30:55

📖 目录

前言
什么是工厂模式
案例背景：虚拟仿真实验中的对象生成
案例效果图（示意）
代码实现
- 5.1 工厂类：ExperimentObjectFactory
- 5.2 被生成对象：实验仪器（Beaker / Thermometer）
- 5.3 UI 控制：生成按钮
运行流程
注意事项总结
扩展思考
总结

1. 前言

在虚拟仿真类实验中，经常需要动态生成各种实验对象，例如 烧杯、温度计、药剂瓶 等。
如果每次生成都写 Instantiate，逻辑会散乱且不易维护。

工厂模式（Factory Pattern） 能把对象的创建逻辑封装起来，让系统更灵活、可扩展。

2. 什么是工厂模式

工厂模式：定义一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪一个类。
在 Unity 中，常通过 静态工厂类或泛型工厂类 来实现。

优点：

封装创建逻辑
易于扩展不同类型对象
减少代码重复

3. 案例背景：虚拟仿真实验中的对象生成

实验中需要生成不同类型的实验仪器（如烧杯、温度计）。
每次生成都需要指定位置、类型。
通过工厂模式，按钮点击就能灵活生成任意对象。

4. 案例效果图（示意）

[生成烧杯按钮]    [生成温度计按钮]↓
[场景中出现烧杯]   [场景中出现温度计]

点击不同按钮，通过工厂生成不同实验仪器。

5. 代码实现

5.1 工厂类：ExperimentObjectFactory

using UnityEngine;public static class ExperimentObjectFactory
{/// <summary>/// 创建实验对象/// </summary>/// <param name="prefab">对象预制体</param>/// <param name="position">生成位置</param>/// <returns>生成的 GameObject</returns>public static GameObject CreateExperimentObject(GameObject prefab, Vector3 position){if(prefab == null){Debug.LogError("Prefab为空，无法生成对象！");return null;}GameObject obj = GameObject.Instantiate(prefab, position, Quaternion.identity);obj.name = prefab.name; // 保持名字一致return obj;}
}

5.2 被生成对象：实验仪器（示例）

烧杯（Beaker）：

using UnityEngine;public class Beaker : MonoBehaviour
{private void Start(){Debug.Log("生成了一个烧杯");}
}

温度计（Thermometer）：

using UnityEngine;public class Thermometer : MonoBehaviour
{private void Start(){Debug.Log("生成了一个温度计");}
}

5.3 UI 控制：生成按钮

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;public class ExperimentUI : MonoBehaviour
{[SerializeField] private Button beakerButton;[SerializeField] private Button thermometerButton;[SerializeField] private GameObject beakerPrefab;[SerializeField] private GameObject thermometerPrefab;private void Start(){beakerButton.onClick.AddListener(() =>{ExperimentObjectFactory.CreateExperimentObject(beakerPrefab, Vector3.zero);});thermometerButton.onClick.AddListener(() =>{ExperimentObjectFactory.CreateExperimentObject(thermometerPrefab, new Vector3(2,0,0));});}
}