TH1/Book/3.3一切皆实体.md
2025-07-17 18:26:28 +08:00

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一切皆实体

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ComponentComponent管理Entity甚至Component还可以挂载Component。例如人由头身体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Entity包括EntityEntity既可以当成组件使用也可以当做其它Entity的孩子。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CreateCreateWithParentCreateWithId。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。