DOTS

Unity DOTS是Unity官方基于ECS架構(gòu)開發(fā)的一套包含Burst編輯器和JobSystem的技術(shù)棧，它旨在充分利用多核處理器的特點(diǎn)，充分發(fā)揮ECS的優(yōu)勢(shì)。

安裝

Entities、Burst、Jobs、Hybrid Renderer（必選，用于DOTS的渲染相關(guān)）、Unity Physics(非必選，用于DOTS的高性能物理組件)

com.unity.Entities
com.unity.rendering.hybrid

ECS框架

實(shí)體（Entity）：ID和組件列表
組件（Component）：存儲(chǔ)Data
系統(tǒng)（System）：對(duì)象關(guān)聯(lián)的Component進(jìn)行操作
適用情況：需要處理超多對(duì)象的同屏渲染問(wèn)題，如戴森球計(jì)劃；需要處理超多對(duì)象的管理和操作，如FPS游戲。

傳統(tǒng)Unity開發(fā)，通常是把邏輯腳本掛載到GameObject上，很多時(shí)候還可能掛載多個(gè)不同功能的邏輯腳本。而ECS采用面向數(shù)據(jù)的方法，Entity代替了傳統(tǒng)的GameObject的概念，Component則保留了傳統(tǒng)組件的數(shù)據(jù)部分，所有邏輯交由System處理。寫ECS的基本思路就是創(chuàng)建Component、創(chuàng)建Entity、編寫System處理邏輯。

System可以重寫OnUpdate函數(shù)，大家可以把它看成是MonoBehaviour的Update函數(shù)。這就是之前提到的，ECS把實(shí)體的邏輯專門放到System里處理了。OnUpdate函數(shù)也是會(huì)每幀調(diào)用一次的。

Component繼承IComponentData

Entity

創(chuàng)建方式

• [GenerateAuthoringComponent] 自動(dòng)將組件轉(zhuǎn)換成實(shí)體
• [RequiresEntityConversion] 通過(guò)EntityManager的AddComponentData將組件附加到實(shí)體上
• 通過(guò)Prefab創(chuàng)建實(shí)體 *方便
• EntityCommandBufferSystem *靈活

Component

Component需要繼承IComponentData

其他組件類型

ISharedComponentData（共享組件） // 生成大量相同怪物 ChunkComponent（塊組件） ISystemStateComponent（狀態(tài)組件） // 處理回調(diào)事件 ISystemStateSharedComponentData（狀態(tài)共享組件） IBufferElementData（動(dòng)態(tài)隊(duì)列/緩沖區(qū)/數(shù)組）

System

System需要繼承ComponentSystem或JobComponentSystem

• ComponentSystem更適合舊項(xiàng)目遷移到ECS框架，類似于Monobehaviour，但ECS的性能在多線程下才能發(fā)揮到最大
• JobComponentSystem配合各種Job（IJobForEach、IJobChunk等），可以方便地實(shí)現(xiàn)并行（多線程、多核）執(zhí)行邏輯
  System中可以重寫了OnUpdate()，該函數(shù)每幀調(diào)用一次，類似mono的Update()。System相當(dāng)于將一定的邏輯封裝起來(lái)，例如RunSystem、JumpSystem等，那對(duì)應(yīng)的問(wèn)題就是System如何知道哪些Entity需要執(zhí)行邏輯，答案就是篩選，而篩選條件就是Component。

篩選方式

• Entities.ForEach
• IJobChunk
• IJobForEachWithEntity
• EntityQuery *靈活 All Any None

Entity Debuger

不同于傳統(tǒng)Debug，ECS框架下需要用Entity Debuger進(jìn)行調(diào)試，Unity菜單的Window->Analysis->EntityDebugger，可以打開ECS的調(diào)試窗口

Chunk和Archetype

對(duì)于擁有相同Component的Entity，ECS采用Chunk結(jié)構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)，例如下圖中的EntityA和EntityB

Chunk不能無(wú)限存儲(chǔ)Entity，當(dāng)Entity數(shù)量過(guò)多時(shí)，就需要用新的概念A(yù)rchetype來(lái)統(tǒng)一保存Chunk。

World

ECS會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)世界，包含了實(shí)體管理器（EntityManager）以及項(xiàng)目中所有可用的系統(tǒng)（System）。

系統(tǒng)分組（ComponentSystem Group）

System用來(lái)處理游戲邏輯，游戲邏輯肯定就會(huì)涉及到先后順序，為了解決這類問(wèn)題，System的OnUpdate函數(shù)的執(zhí)行是有先后順序的。

// ECS默認(rèn)分組 InitializationSystemGroup（負(fù)責(zé)初始化工作的系統(tǒng)分組） SimulationSystemGroup（負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算的系統(tǒng)分組） PresentationSystemGroup（負(fù)責(zé)圖形與渲染工作的系統(tǒng)分組）

使用特性（Attribute）調(diào)整System執(zhí)行順序

UpdateInGroup：指定當(dāng)前System在哪個(gè)分組下 UpdateBefore：指定當(dāng)前System在哪個(gè)System之前執(zhí)行 UpdateAfter：指定當(dāng)前System在哪個(gè)System之后執(zhí)行

EntityCommandBuffer

JobComponentSystem配合各種Job（IJobChunk等），可以方便地實(shí)現(xiàn)并行（多線程、多核）執(zhí)行邏輯。多線程邏輯中會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題，ECS規(guī)定，以下行為都不能在Job中處理：創(chuàng)建實(shí)體（Create Entities）、銷毀實(shí)體（Destroy Entities）、給實(shí)體添加組件（Add Components）、刪除實(shí)體的組件（Remove Components），需要采用EntityCommandBuffer提前或延遲執(zhí)行。
每一個(gè)系統(tǒng)分組下都有兩個(gè)EntityCommandBufferSystem，并且分別都是Begin和End對(duì)應(yīng)的，通過(guò)World獲取System。
笨木頭的博客里講到“在JobComponentSystem中，如果Job沒(méi)有篩選出實(shí)體數(shù)據(jù)，那么，OnUpdate是不會(huì)被調(diào)用的”，這也就解釋了為什么有些system最后會(huì)執(zhí)行DestoryEntity操作。這就是面向數(shù)據(jù)編程的關(guān)鍵，程序根據(jù)數(shù)據(jù)篩選實(shí)體，執(zhí)行邏輯，刪除數(shù)據(jù)保證后面篩選不到。（我需要執(zhí)行邏輯就添加，執(zhí)行完了刪掉，完全是數(shù)據(jù)有無(wú)在控制邏輯的有無(wú)）。
EntityCommandBufferSystem每次執(zhí)行隊(duì)列的任務(wù)后，都會(huì)清空，所以不存在重復(fù)執(zhí)行的問(wèn)題。

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參考鏈接

官方Demo ECS Samples
笨木頭與游戲開發(fā) 博客

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ECS框架学习的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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