java - 如何在保持引用一致的情况下复制对象？

Question

我想为我正在开发的游戏实现一个检查点系统，为此我需要复制关卡中的所有可变对象，以便创建关卡的独立副本。在一个简化的示例中，我的类看起来像这样:

public class GameObject
{
    ...
    private Level level;
    ...
}

public class Level
{
    ...
    private List<GameObject> gameObjects;
    ...
}

但有一个问题:当我想复制关卡及其对象时，引用变得不一致。例如，我可以深度复制关卡实例并深度复制所有游戏对象。但是当我这样做时，GameObject 中的 Level-reference 不再指向“正确”(新)级别。在这种情况下，我可以为每个对象调用一个方法并重置其级别。但是随着涉及的对象类型越来越多，这会变得越来越复杂，因为对象可能有也可能没有自己创建的对象集，然后这些引用也必须更新等等。

是否有针对这种情况的设计模式或任何特定于 Java 的东西可以使这个问题变得更容易？

编辑

我有一个想法:如何为每个游戏对象创建某种包装类，如下所示:

public class GameObjectWrapper
{
    ...
    private long gameObjectID;
    private Level level;
    ...
}

这将作为对所有需要引用的对象的引用。每个 GameObject 都会获得一个唯一的 ID，关卡将有一张 map 将每个 ID 链接到一个实际的 GameObject(类似于 GameObject Level.getObject(long id))。虽然这可能会奏效，但我仍然觉得必须有更好的解决方案。

编辑:进一步说明

看来我的问题说得不够清楚，所以我将其简化和概括一下:

我有两个示例对象(objectA 和 objectB):objectA 包含对 objectB 和 objectB 包含对 objectA 的引用。

像这样:

public class MyObject
{
   private MyObject partner;

   ...

   public MyObject shallowCopy()
   {
        return new MyObject(partner);
   }
}

我想复制两者。通过浅拷贝，我得到了两个新对象:newObjectA 和 newObjectB。 newObjectA 的存储引用(应该指向 newObjectB)，但是，仍然指向原始的 objectB，反之亦然。

MyObject objectA = new MyObject(), objectB = new MyObject();

objectA.setPartner(objectB);
objectB.setPartner(objectA);

MyObject newObjectA = objectA.copy(); //newObjectA's partner now is objectB (instead of newObjectB)
MyObject newObjectB = objectB.copy(); //newObjectB's partner now is objectA (instead of newObjectA)

现在，我可以“只是”遍历所有对象并将它们的旧对象映射到新对象，但这对我来说似乎是一个缓慢且过于复杂的解决方案。解决这个问题最简单有效的方法是什么？

注意:我考虑过将其发布到 gamedev.stackexchange.com，但我发现这更像是一个特定于编程和设计的问题，而不是特定于游戏开发的问题。

Answer 1

如果您只复制 Level 对象并希望它的列表中的引用指向新副本，您不能在复制方法中循环遍历它们吗。

像这样:

class Level {

    List<GameObject> gameObjects;

    Level copy() {
        Level level = new Level();
        level.gameObjects = new ArrayList<>(gameObjects.size());
        for (GameObject gameObject : gameObjects) {
            level.gameObjects.add(gameObject.copyWithReference(level));
        }
        return level;
    }
}

class GameObject {

    Level level;

    GameObject copyWithReference(Level level) {
        GameObject gameObject = new GameObject();
        gameObject.level = level;
        return gameObject;
    }
}

编辑:

您可以为 gameObjects 提供一个容器:

class GameObjectSet {

    Level level;
    List<GameObject> gameObjects;

    GameObjectSet copy(Level newLevel) {
        GameObjectSet gameObjectSet = new GameObjectSet();
        gameObjectSet.level = newLevel;
        // copy all gameObjects and make them point to new gameObjectSet
        return gameObjectSet;
    }
}

现在您将在 Level 类和 GameObject 类中引用 GameObjectSet。