Contextual dependency injection container in third-party game engine

Abstract

Bachelor’s thesis aimed to explore principles of contextual dependency injection create an implementation of such dependency injection container called Dependency Injection Tool, which is designed to work in Unity game engine. In addition to dependency injection capabilities, this container was supposed to implement additional development tools and model–view–controller architecture model to further utilize contextual dependency injection pattern.

During development major design problems considering type safety, initialization order and creation of new instances were faced. These problems were solved by using different software libraries available in C#.

It was observed that hierarchical contextual dependency injection enables component collections to completely change their behavior based on their contexts. Model–view–controller architecture model created tightly defined interfaces which can be extended and used to reduce the time required to design complex objects. Relationships between Model, view and controller were observed to be straight forward and flexible, allowing software design to be started from the data associated with the component. Controller would transform this data using tasks called commands and view would act upon changes to the data model.

Dependency Injection Tool can be used to modularize, add testability and rapidly change implementations. Further developed version of this dependency injection container can be used with any project using Unity engine.

Insinöörityön tarkoitus oli perehtyä kontekstipohjaisen riippuvuusinjektion perusperiaatteisiin ja toteuttaa riippuvuusinjektiosäiliö (Dependency Injection Tool), joka toimii Unity-pelimoottorissa. Kontekstipohjaisen riippuvuusinjektion lisäksi tämän säiliön tarkoitus oli toteuttaa erilaisia kehitystyökaluja ja malli–näkymä–ohjain-arkkitehtuurityyppi, joka auttaa kontestipohjaisen riippuvuusinjektion hyödyntämisessä.

Kehityksen aikana esiintyi suunnitteluongelmia liittyen tyyppivarmuuteen, alustusjärjestykseen ja uusien instanssien luomiseen, ja ne onnistuttiin ratkaisemaan käyttämällä erilaisia valmiita luokkakirjastoja.

Työssä huomattiin että hierarkkinen kontekstipohjainen riippuvuusinjektio mahdollistaa komponenttikokoelmien käytöksen muuttamisen kontekstista riippuen. Malli–näkymä–ohjain-arkkitehtuurityyli loi tiukasti määritellyt laajennettavat rajapinnat, jotka vähentävät kompleksisten olioiden suunnitteluun kuluvaa aikaa. Malli–näkymä–ohjain-arkkitehtuurityylin eri osien väliset suhteet olivat selkeitä ja joustavia, mikä mahdollisti ohjelman suunnittelun aloittamisen komponenttien tietomallin määrittelystä. Ohjain muuttaa mallin tietoja käyttäen tehtäviä, jotka perustuvat komento-suunnittelumalliin, ja näkymä muuttuu mallissa tapahtuvien muutosten mukaisesti.

Insinöörityön yhteydessä ohjelmoitu kontekstipohjainen riippuvuusinjektiosäiliö auttaa ohjelman modularisoimisessa, testattavuudessa ja toteutuksien nopeassa muuttamisessa. Säiliötä voidaan pidemmälle kehitettynä hyödyntää missä tahansa Unity-pelimoottorilla tehdyssä pelissä.