ET框架6.0分析一、ECS架构

合集 - U3D ET框架6.0分析(3)

1.ET框架6.0分析三、网络通信05-152.ET框架6.0分析二、异步编程05-15

3.ET框架6.0分析一、ECS架构05-14

收起

概述

ET框架的ECS架构是从ECS原生设计思想变形而来的（关于ECS架构的分析可以参考跳转链接：《ECS架构分析》），其特点是：

• Entity：实体可以作为组件挂载到其他实体上，Entity之间可以有父子嵌套关系，和其他ECS架构一样，Entity只允许是纯数据的（除了基本接口）
• System：和其他ECS架构相比，一样的是系统是纯函数。不一样的是ET的系统不是“自驱”的，而是响应式的。与其说是System，个人倒是觉得可以认为是EventHandle事件处理函数。

ET框架是基于U3D的，它的Entity和System的有点像GameObject的数据和函数的拆分：Entity有GameObject的组件式设计、父子嵌套、序列化等，而函数则被分成了多个系统（或者说事件响应函数），即被分成了Awake、Start、Update等等多个事件。和GameObject一样，这套ECS是ET用户开发者开发业务的“基石”。

Entity详解

Entity继承了IDisposable，在删除的时候必须调用Dispose方法，以防非托管资源泄露

EntityStatus 状态标签标志位

• IsFromPool：当使用对象池管理时，被置为true，这样就会在Dispose时会被对象池回收
• IsRegister：这里的注册的语义可以被理解成是否全面被纳入ET框架管理，有：
  • 加入ET的Entity树，可以被遍历更新
  • 在U3D环境下，会根据自身的ViewName，在U3D创建此Entity在U3D世界的GameObject的View映射（并映射父子关系）
  • 抛出Regigster消息
• IsComponent：Entity是否作为组件，Dispose时若是组件，从其Entity（在ET是写作parent，其语义就是被挂载到实体）中移除此组件，若不是就是从其父节点中移除此节点。（可以推论出，ET不允许Entity即作为子节点又作为组件）
• IsCreated：是否被创造出来的，目前看起来只是在设置Domain时可能刚反序列化出来，抛一个反序列化事件出去。
• IsNew：区分被创建还是被反序列化出来的，被创建出来被对象池管理

父子关系嵌套

• 和其他父子节点一样，子节点关联父节点的生命周期（创建、更新、销毁、序列化等）
• parent 父节点或者自身作为组件所挂在在的Entity,取决于上述的IsComponent标志位
• childern 子节点表
• childernDB 会被序列化的子节点表，在AddToChildren时会判断这个子节点是不是要被序列化，是则进表
• 创建子节点时不要自己去new，使用Entity.AddChild的一系列接口

组件

• 作为组件时，与父子关系嵌套类似，组件关联实体的生命周期（创建、更新、销毁、序列化等）
• parent 父节点或者自身作为组件所挂在在的Entity,取决于上述的IsComponent标志位（同上）
• components 组件表
• componentsDB 会被序列化的组件表，操作类似上述父子关系
• 同样，创建组件时也不应自己去New，使用AddComponent的一系列接口

InstanceId 实例Id

• 由IdGenerator产生，每个进程每秒最多产生65535个实例ID，其包含时间、进程等信息
• 由于由对象池，InstanceId可以用于判断该示例是否有效
• 上述提到InstanceId带有进程信息，可以通过InstanceId锁定对象位置发消息，在Actor消息中被用到

Scene

Scene是一个特殊的Entity，Entity是具有父子嵌套结构的，可以形成树形结构，而Scene则被定义树的根，它可以（注意是可以）没有父节点，其他普通的（例如单例可能是例外）Entity必须有父节点或者作为组件挂载在Entity上。通过Scene来维护一棵Entity树。

Domain

指向Entity所在的那棵树的根节点，是指下述层次中的ZoneScene

Zone

Scene的Id，在服务器端作为区服的索引id

层级

先来看看常见的客户端模块生命周期管理分层：

• App(Game)层：进入App时被初始化，持续整个应用程序生命周期。有资源管理模块，定时器模块，...
• User（Player）层：跟随玩家登录登出变化，登入被初始化，登出被清理掉。有背包模块，技能模块，...
• Scene层：随场景变化，切场景时初始化并清理上一个场景，并刷新某些关联模块，GC... 有地图，玩家角色单位，怪物 ...

ET的客户端和上述类似，有：

• Game + 单例：类似上述App层，有计数器、配置表、资源管理等单例组件
• ZoneScene：类似上述User层，有UI、技能、任务、背包等组件
• CurrentScene：当前地图（场景），有玩家、怪物、NPC等单位，还有场景相关的组件

在服务器上，则不太一样：

• GameScene：管理进程必备的基础组件
• ZoneScene：当前ZoneScene业务相关的组件，比如Gate类型的ZoneScene包含GateSessionKeyCompontent，而Map类型的不用。
• CurrentScene：服务器多数服务不需要，可能地图服务器或者战斗服务器会用到，像聊天服务大多数都用不到。

System详解

ET框架的ECS架构的System,其最明显的特征它是响应式的，说是System，感觉更像是平时用的EventHandle事件处理函数

事件机制EventSystem

引述官方文档的介绍：

ECS最重要的特性一是数据跟逻辑分离，二是数据驱动逻辑。什么是数据驱动逻辑呢？不太好理解，我们举个例子:
一个moba游戏，英雄都有血条，血条会在人物头上显示，也会在左上方头像UI上显示。这时候服务端发来一个扣血消息。我们怎么处理这个消息？第一种方法，在消息处理函数中修改英雄的血数值，修改头像上血条显示，同时修改头像UI的血条。这种方式很明显造成了模块间的耦合。第二种方法，扣血消息处理函数中只是改变血值，血值的改变抛出一个hpchange的事件，人物头像模块跟UI模块都订阅血值改变事件，在订阅的方法中分别处理自己的逻辑，这样各个模块负责自己的逻辑，没有耦合。

这里的事件机制被赋予了更多的意义，也就是ECS的System的核心意义：使业务更加的内聚，感知不到多个组件聚合在Entity中带来的耦合。

事件类型

关联Entity的事件类型

范式为：

public class AAABBBSystem: BBBSystem<AAA>
{
	public override void BBB(AAA aaa)
	{
	}
}
/*
	- AAA是Entity的派生类
	- BBB是ET框架内置的一些事件名，如Awake、Start、Update...
	- 事件的抛出可以带N个参数，通过泛型处理的, 类似上述片段变形BBBSystem这样
	
	例如类型为Player的Entity的Awake事件订阅处理：
 */
public class PlayerAwakeSystem: AwakeSystem<Player>
{
	public override void Awake(Player self)
	{
		//DoSomething
	}
}

ET框架自动抛出

• AwakeSystem：组件工厂创建组件后抛出，只抛出一次
• StartSystem：Entity在UpdateSystem调用前抛出
• UpdateSystem：Entity每帧抛出
• DestroySystem：Entity被删除抛出
• DeserializeSystem：Entity反序列化时抛出
• LoadSystem：EventSystem加载dll时抛出，用于服务端热更新，重新加载dll做一些处理，比如重新注册handler

开发者手动抛出

• ChangeSystem：组件内容改变时抛出若需要开发者进行抛出

开发者自定义事件

引述官方示例：

    int oldhp = 10;
    int newhp = 5;
    // 抛出hp改变事件
    Game.EventSystem.Run("HpChange", oldhp, newhp);

    // UI订阅hp改变事件
    [Event("HpChange")]
    public class HpChange_ShowUI: AEvent<int, int>
    {
        public override void Run(int a, int b)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

    // 模型头顶血条模块也订阅hp改变事件
    [Event("HpChange")]
    public class HpChange_ModelHeadChange: AEvent<int, int>
    {
        public override void Run(int a, int b)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

可以看到：

• 使用字符串作为事件的key
• 使用C#特性（Attrbute）Event对响应事件的处理类标记，且该处理类继承AEvent
• 可以带若干参数，据官方文档最多三个，有需要可以自行拓展

消息事件

引述官方示例：
除此之外还有很多事件，例如消息事件。消息事件使用MessageHandler来声明，可以带参数指定哪种服务器需要订阅，更具体的消息事件可以参考消息模块。

[MessageHandler(AppType.Gate)]
public class C2G_LoginGateHandler : AMRpcHandler<C2G_LoginGate, G2C_LoginGate>
{
	protected override void Run(Session session, C2G_LoginGate message, Action reply)
	{
		G2C_LoginGate response = new G2C_LoginGate();
		reply(response);
	}
}

ECS架构用例

组件的组装可以封装起来，比如工厂模式，这里只是示意

// 首先得有一个父节点
Entity parent = XXX
Human human = parent.AddChild();
Head head = human.AddComponent();
head.AddComponent();
head.AddComponent();
head.AddComponent();
head.AddComponent();

class Eye: Entity
{
	public string Color { get; set; }
}

// 订阅Eye的Awake事件处理（AddComponent时抛出的）
public class EyeAwakeSystem: AwakeSystem<Eye>
{
	public override void Awake(Eye self)
	{
		self.Color = "Black";
	}
}

// ...