Unity DOTS学习 前置知识（一）

DOTS是什么

Data-Oriented Technology Stack(面向数据的技术栈)

Unity 使用的5个核心包：

1. The C# job system
   提供快速安全的多线程操作
2. The Burst compiler
   优化C#代码的编译器，能够编译生成比mono或者L2CPP更快的代码。可以编译Unity中的任何代码
3. Unity Mathematics
   这是一套可以在JobSystem中使用的数学库，他提供的功能在Burst编译时有特别优化。
4. Unity Collections
   提供常见的数据类型，如list、hashmap等，内存分配属于非C#托管类型，可以在JobSystem中使用，支持安全检查，并且被Burst编译优化。
5. Entities ( Entity-Component System )
   GameObject的轻量替代品, 主要是数据，没有逻辑

游戏功能相关的额外包

1. Entities.Graphics ( Hybird Renderer )
   这是URP和HDRP的Entity渲染解决方案。是优化CPU而非GPU。
2. Netcode
   DOTS网络解决方案，具有多人连线功能、客户端预测功能等。
3. Physics
   物理解决方案
4. Animation(WIP)
   DOTS支持
5. Audio(WIP)
   DOTS支持

Data-Oriented Design(DOD)面向数据设计

• 面向对象设计→面向数据设计
• DOD本质:面向内存/缓存友好的设计
  • 需要考虑需要什么数据，以及如何在内存中更好的构造数据，以便CPU更有效的访问数据。

由于CPU的三级缓存设计结构，如果在某一级缓存没有命中时，向下一级缓存获取时花费的时间开销会是几倍到几十倍的时间开销

缓存Cache的3C与3R

3C 3种产生miss 的情况

• Compulsory misses:首次读取数据时，不可避免的Miss
• Capacity misses:缓存空间不足时，连续使用期间访问数据过多的话，无法保存所有活动的数据
• Conflict misses:发生访问冲突时，由于数据映射到相同的缓存行，导致缓存的抖动（实际数据访问不连续）

3R 3种优化方案

• Rearrange:重新排列（代码、数据）︰更改布局以增加数据空间的局部性
• Reduce:减少（大小、缓存行读取）︰更小更智能的格式、压缩
• Reuse:重用(Cache lines):增加数据的时间（和空间）的局部性