理解ECS的概念和Unity中的ECS设计
组合优于继承
ecs的概念很早就有了,最初的主要目的应该还是为了改善设计。
e-c-s三者都有其意义,e-c是组合优于继承,主要用以改善oo的继承耦合过重以及多继承菱形问题。
oop常见设计里,每个gameobject有父类,子类继承来实现不同类型的对象,很容易产生过多\过深的继承以及多继承,而这两者理论上都不好(依赖、冗余),
继承更应该用来隔离接口与实现(父类提供接口,子类提供实现,调用方只关心父类接口,不关心具体子类实现),而不是用来重用父类的代码。
Entity抽象成容器
e-c里gameobject是entity,只是个类似容器的抽象概念,entity里包含的component决定了对象是什么
component可以给不同的gameobject重用,通过组合多种component而不是继承来构造不同的对象。
Unity中的ECS
unity一直以来都是component based,可以看成e-c,此外还有很多现代引擎也是e-c(ue、cryengine等).
对同一类型的component,通常会进行相同的操作(比如用render组件进行渲染),一个直观的想法就是把这些操作集中在一起,就是system。
一个理想的设计里,包含多种不同的system,每个system只处理一个类型的component,每帧对所有compoent实例进行相同的操作,继而可以做到数据和逻辑分离,component里放纯数据,逻辑在system里。
ECS的好处有几个
逻辑集中在system里,职责单一,读\改\控制(初始化、顺序依赖等等)都方便。
容易扩展,很容易新增e\c\s. 新增任何entity,这些entity上有各种component,这些component可以(自动)共享现有的system,不需要单独写。
灵活,e-c-s之间,s-s之间,e-e之间,c-c之间耦合较松,便于读\改\扩展。理想情况下不同的system之间,不同的compoent之间没有任何依赖,但通常很难做到。
cache friendly, system会连续对同一类component进行操作,保证了时间上的局部性(连续性),如果这些component能保证空间上的局部性(内存布局连续),则显而易见对缓存是很友好的。
simd, 如果能保证同一个system对大量compoent实例的操作顺序无关,那么很自然的可以并发。 但实际中,component很难完全独立,经常需要和其它component进行交互,也就是system很难做到只负责一类component,通常需要和多种component(甚至其它系统)进行交互,交互的开销,遍历compoent的开销都需要考虑。
摘自:a(704757217)
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