ECS Model 游戏开发架构浅析
发表于2018-05-21
ECS是Entity-Component-System的缩写，Wiki：Entity-Component-System，ECS模型遵循Composition over inheritance的原则。这是守望先锋程序团队在GDC上的ECS架构与网络同步分享以及知乎关于OW的ECS架构以及ECS模型本身的讨论，关于游戏架构设计上使用ECS的好处以及ECS模型相对于传统OOP的优越性在上述文章中都可以找到，以下对ECS Model 游戏开发架构的简单介绍。
- Entity : 无数据无逻辑，单纯是一个实例，拥有若干Component
- Component：只有数据没有逻辑，可以被Entity动态添加和移除
- System：只有逻辑，只关心Component不关心Entity
- World：缓存所有Entity与Component，并对System进行轮询，负责整个系统的运转
简单的例子：
Entity
// AddComponent的功能是在world中创建Component并且添加到该Entity的Component集合中。 public Entity bullet = new Entity(_entityID); bullet.AddComponent<TransformComponent>(); bullet.AddComponent<MoveComponent>();
Component
class TransformComponent
｛
Vector3 position;
Vector3 rotation;
｝
class MoveComponent
｛
Vector3 speed;
｝
System
class MoveSystem
｛
public void Update(float time)
｛
foreach(var movecomponent in movecomponents)
｛
// 查找该Entity是否拥有TransformComponent
var transformcomponent = movecomponent.sibling<TransformComponent>()
if(transformcomponent != null)
transformcomponent.position += movecomponent.speed * time;
｝
｝
｝
- ECS 模型的结构是非常简洁明晰的，而且由于Component 中只有状态没有逻辑，可以很大的提高 Component 的复用度，以及同类 Component 在内存中是连续分布的，可以很大的提高缓存命中率（关于这点还在想该如何设计数据结构才能达到目的）
- 对于System需要使用的（整个 world 中唯一的）状态，遵循 System 中无状态的原则，使用 SingletonComponent 的方式去实现（参考 OW ECS 架构中的 SingletonComponent 部分）
- 将共享的 System 函数分解成 Utility ，减少调用，整合调用点
- 延迟执行（Deferment）的使用，即先缓存需要执行的状态，在更好的时间点集中调用（这点有很广泛的应用价值）