ET框架-ECS

ET框架-ECS一切皆组件目前十分流行ECS设计,主要是守望先锋的成功,引爆了这种技术。守望先锋采用了状态帧这种网络技术,客户端会进行预测,预测不准需要进行回滚,由于组件式的设计,回滚可以只回滚某些组件即可。ECS最重要的设计是逻辑跟数据的完全分离。即EC是纯数据,System实际上就是逻辑,由数据驱动逻辑。数据驱动逻辑是什么意思呢?很简单通过Update检测数据变化,通过事件机制来订阅数据变化,这就是所谓的数据驱动了。其它的特点例如缓存命中,在编写逻辑上来说并不太重要,现代游戏都用脚本,连脚本的性能都能容忍怎么会在乎缓

一切皆组件

目前十分流行ECS设计,主要是守望先锋的成功,引爆了这种技术。守望先锋采用了状态帧这种网络技术,客户端会进行预测,预测不准需要进行回滚,由于组件式的设计,回滚可以只回滚某些组件即可。ECS最重要的设计是逻辑跟数据的完全分离。即EC是纯数据,System实际上就是逻辑,由数据驱动逻辑。数据驱动逻辑是什么意思呢?很简单通过Update检测数据变化,通过事件机制来订阅数据变化,这就是所谓的数据驱动了。其它的特点例如缓存命中,在编写逻辑上来说并不太重要,现代游戏都用脚本,连脚本的性能都能容忍怎么会在乎缓存命中那点性能提升?ET在设计的时候吸收了这些想法,但是并不完全照搬,目前的设计是我经过长期的思考跟重构得来的,还是有些自己特色。

传统的ECS写逻辑作者看来存在不少缺陷,比如为了复用,数据必然要拆成非常小的颗粒,会导致组件非常非常多。但是游戏是多人合作开发的,每个人基本上只熟悉自己的模块,最后可能造成组件大量冗余。还有个问题,常见的ECS是扁平式的,Entity跟Component只有一层。组件一多,开发功能可能不知道该使用哪些Component。好比一家公司,最大的是老板,老板手下带几百个人,老板不可能认识所有的人,完成一项任务,老板没法挑出自己需要的人。合理的做法是老板手下应该有几个经理,每个经理手下应该有几个主管,每个主管管理几个工人,这样形成树状的管理结构才会容易管理。这类似ET的做法,Entity可以管理Component,Component管理Entity,甚至Component还可以挂载Component。例如:人由头,身体,手,脚组成,而头又由眼睛,耳朵,鼻子,嘴巴组成。

    Head head = human.AddComponent<Head>();
    head.AddComponent<Eye>();
    head.AddComponent<Mouse>();
    head.AddComponent<Nose>();
    head.AddComponent<Ear>();
    human.AddComponent<Body>();
    human.AddComponent<Hand>();
    human.AddComponent<Leg>();

ET中,所有数据都是Component,包括Entity,Entity继承于ComponentWithId,ComponentWithId继承于Component,所以Entity本质上也是一个Component,只不过它可以挂载其它的Component。实际使用中你可以继承Component,ComponentWithId,Entity三者之一,区别是如果该类需要挂载组件则继承Entity,如果不需要挂载组件但是需要带个逻辑Id则继承ComponentWithId,剩下的继承Component。ET的Entity是可以有数据成员的,通用的数据放在Entity身上作为成员,不太通用的数据可以作为组件挂在Entity身上。比如物品的设计,所有物品都有配置id,数量,等级的字段,这些字段没有必要做成组件,放在Entity身上使用会更加方便。

    class Item: Entity
    { 
   
        // 道具的配置Id
        public int ConfigId { 
    get; set; }
        // 道具的数量
        public int Count { 
    get; set; }
        // 道具的等级
        public int Level { 
    get; set; }
    }

ET的这种设计数据是一种树状的结构,非常有层次,能够非常轻松的理解整个游戏的架构。顶层Game.Scene,不同模块的数据都挂载在Game.Scene上面,每个模块自身下面又可以挂载很多数据。每开发一个新功能不用思考太多,类该怎么设计,数据放在什么地方,挂载这里会不会导致冗余等等。比如我玩家需要做一个道具系统,设计一个ItemsComponent挂在Player身上即可,需要技能开发一个SpellComponent挂在Player身上。全服需要做一个活动,搞个活动组件挂在Game.Scene上面。这种设计任务分派会很简单,十分的模块化。

组件的一些细节

1.组件的创建

组件的创建不要自己去new,应该统一使用ComponentFactory创建。ComponentFactory提供了三组方法用来创建组件Create,CreateWithParent,CreateWithId。Create是最简单的创建方式,它做了几个处理
a. 根据组件类型构造一个组件
b. 将组件加入事件系统,并且抛出一个AwakeSystem
c. 是否启用对象池
CreateWithParent在Create的基础上提供了一个Parent对象,设置到Component.Parent字段上。CreateWithId是用来创建ComponentWithId或者其子类的,在Create的基础上可以自己设置一个Id, Component在创建的时候可以选择是否使用对象池。三类工厂方法都带有一个fromPool的参数,默认是true。

2.组件的释放

Component都继承了一个IDisposable接口,需要注意,Component有非托管资源,删除一个Component必须调用该接口。该接口做了如下的操作
a. 抛出Destroy System
b. 如果组件是使用对象池创建的,那么在这里会放回对象池
c. 从全局事件系统(EventSystem)中删除该组件,并且将InstanceId设为0
如果组件挂载Entity身上,那么Entity调用Dispose的时候会自动调用身上所有Component的Dispose方法。

3.InstanceId的作用

任何Component都带有一个InstanceId字段,这个字段会在组件构造,或者组件从对象池取出的时候重新设置,这个InstanceId标识这个组件的身份。为什么需要这么一个字段呢?有以下几个原因

  1. 对象池的存在,组件未必会释放,而是回到对象池中。在异步调用中,很可能这个组件已经被释放了,然后又被重新利用了起来,这样我们需要一种方式能区分之前的组件对象是否已经被释放,例如下面这段代码:
		public static async ETVoid UpdateAsync(this ActorLocationSender self)
		{ 
   
			try
			{ 
   
				long instanceId = self.InstanceId;
				while (true)
				{ 
   
					if (self.InstanceId != instanceId)
					{ 
   
						return;
					}
					ActorTask actorTask = await self.GetAsync();
					
					if (self.InstanceId != instanceId)
					{ 
   
						return;
					}
					if (actorTask.ActorRequest == null)
					{ 
   
						return;
					}

					await self.RunTask(actorTask);
				}
			}
			catch (Exception e)
			{ 
   
				Log.Error(e);
			}
		}

while (true)中是段异步方法,await self.GetAsync()之后很可能ActorLocationSender对象已经被释放了,甚至有可能这个对象又被其它逻辑从对象池中再次利用了起来。我们这时候可以通过InstanceId的变化来判断这个对象是否已经被释放掉。
2. InstanceId是全局唯一的,并且带有位置信息,可以通过InstanceId来找到对象的位置,将消息发给对象。这个设计将会Actor消息中利用到。这里暂时就不讲了。

今天的文章ET框架-ECS分享到此就结束了,感谢您的阅读。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。
如需转载请保留出处:https://bianchenghao.cn/5909.html

(0)
编程小号编程小号

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注