运行在VS2022，x86，Debug下。

30. 外观模式

• 为子系统定义一组统一的接口，这个高级接口会让子系统更容易被使用。
• 应用：如在游戏开发中，游戏引擎包含多个子系统，如物理、渲染、粒子、UI、音频等。可以使用外观模式来封装这些复杂的子系统，提供一个简单的接口给游戏开发者，从而无需直接操作复杂的子系统，简化了开发流程。
• 实现
  • 子系统。
  • 外观，提供统一的接口。
  • 客户端。
  • 代码如下。
    • 游戏引擎外观（GameEngineFacade类）使用单例模式，确保在整个游戏中只有一个外观实例，从而统一管理子系统资源。

      // 物理引擎子系统
      class PhysicsSystem
      {
      public:
          void init() { cout << "Initializing physics engine..." << endl;}
          void update() { cout << "Updating physics..." << endl; }
      };
      //渲染子系统
      class GraphicsSystem
      {
      public:
          void init() { cout << "Initializing graphics..." < cout << "Rendering graphics..." << endl;}
      };
      //粒子子系统
      class ParticleSystem
      {
      public:
          void init() { cout << "Initializing particle..." << endl; }
          void createParticle() { cout << "Creating particle..." << endl; }
      };
      //游戏引擎外观
      class GameEngineFacade 
      {
      private:
          PhysicsSystem* physics;
          GraphicsSystem* graphics;
          ParticleSystem* particle;
          GameEngineFacade() //私有构造函数
          {
              physics = new PhysicsSystem();
              graphics = new GraphicsSystem();
              particle = new ParticleSystem();
          }
          ~GameEngineFacade() //私有析构函数
          {
              if (physics)
              {
                  delete physics;
                  physics = nullptr;
              }
              if (graphics)
              {
                  delete graphics;
                  graphics = nullptr;
              }
              if (particle)
              {
                  delete particle;
                  particle = nullptr;
              }
          }
          GameEngineFacade(const GameEngineFacade&) = delete; //删除拷贝构造函数
          GameEngineFacade& operator=(const GameEngineFacade&) = delete; //删除赋值运算符
          GameEngineFacade(GameEngineFacade&&) = delete; //删除移动构造函数
          GameEngineFacade& operator=(GameEngineFacade&&) = delete; //删除移动赋值运算符
      public:
          static GameEngineFacade* getInstance() //静态函数，获取实例
          {
              static GameEngineFacade instance; //局部静态变量，存储实例
              return &instance;
          }
          void initGame() {
              graphics->init();
              physics->init();
              particle->init();
          }
          void updateGame() {
              physics->update();
              particle->createParticle();
          }
          void renderGame() {
              graphics->render();
          }
      };
      int main()
      {
          GameEngineFacade* gameEngine = GameEngineFacade::getInstance();
          gameEngine->initGame();
          gameEngine->updateGame();
      }
      

      反汇编分析，子系统资源创建到释放过程

      • 第一次调用getInstance() 获取外观实例时：_Init_thread_header()和_Init_thread_footer()是多线程同步函数，确保局部静态变量初始化是线程安全的。GameEngineFacade()构造函数来创建实例，_atexit()注册实例的析构函数。如下图。

        

        • 执行完构造函数，创建了三个子系统，如下图。

          

          • main()返回，如下图。

            

            • _exit()执行析构函数或atexit注册的函数指针，最后结束程序，如下图。

              

              • 执行atexit注册的外观实例的析构函数，将三个子系统资源释放。