ECS系统入门手记——其一-开发者社区

观前须知

ECS是一种用于处理大量运算，性能极高的架构，在某些特定的情况下可能发挥很大作用，由于所蕴含的知识很多，而我只粗学了10多个小时，某些地方可能会有纰漏，看不懂或者讲错了直接喷

注:需要导入的一些包这里就不再赘述了，加载SubScene什么的这里也不再提及

正式开始

ECS，即"Entity(实体)",“Component(组件)”,"System(系统)"简单来说就是组件挂载在实体上，执行系统中的规则，与传统unity的区别是原本unity执行的规则放在组件上,下面，我们分开来讲这三个部分

组件Component

这里的Component，实际上充当了Data的作用，主要是用来存放一些字段数据，下面给出一个简单的例子

public struct RotateSpeed : IComponentData { public float Speed; }

注意这里使用结构体，是为了让Data为非托管类型，如果你非要用class，也不是不可以，只是会让性能下降很多，还有一点，请不要在结构体中放托管类型的字段，否则也会让它性能下降

实体Entity

实体，只负责承载Component，本身没有任何字段和方法，想要给实体上放置组件，我们不能直接把ComponentData拖到对象上面，我们可以用Baker的方法

public class RotateSpeedAuthoring : MonoBehaviour { [SerializeField] private float _speed; [SerializeField] private bool _startRotate; public float Speed => _speed; public bool StartRotate => _startRotate; private class Baker : Baker<RotateSpeedAuthoring> { public override void Bake(RotateSpeedAuthoring authoring) { Entity entity = GetEntity(TransformUsageFlags.Dynamic);//也可以用None,Dynamic是可动的，None一般是不需要它的位置的 AddComponent(entity, new RotateSpeed() { Speed = authoring.Speed, }); //先忽略 SetComponentEnabled<RotateSpeed>(entity,authoring.StartRotate); } } }

这里的Baker是Mono脚本的一个子类，可以在游戏开始是给挂载该脚本的对象实体添加一个Component。注意这里的GetEntity方法，参数可以为动态或静态，它会让世界给你返回一个实体的引用，你可以为它添加自己想要的组件，并为对象设置想要的初始值。除了用Baker在开始时添加组件，还有另外三种常用的方法添加组件,它们分别是在主线程动态增删的EntityManager和EntityCommandBuffer，还有在多线程中增删的EntityCommandBuffer.ParallelWriter，至于它们，我们会在下一段见到

系统System

系统是最核心的一部分，包含了整个世界的规则，简单举一个例子就是"让所有长翅膀的动物会飞"，这就是一个简单的系统了，系统要做的事其实就这么几步，查找所有动物，看谁长了翅膀，然后让它飞起来。最多需要在开始时先查找一遍有没有长翅膀的动物，如果没有就不查找了节省性能。
至于这里的查找，主要有三种常用方法，Query,Job和Chunk.我们来以一个简单的系统来依次看看

Query

[BurstCompile] partial struct RotateCubeSystem : ISystem { private float _timer; private const float INTERVAL = 1f; [BurstCompile] public void OnCreate(ref SystemState state) { state.Enabled = false;//这里如果用false系统就不运行了，记得删!!! state.RequireForUpdate<RotateSpeed>();//找寻世界里有没有对应组件，没有就不Update } [BurstCompile] public void OnUpdate(ref SystemState state) { foreach (var (transform, speed) in SystemAPI.Query<RefRW<LocalTransform>, RefRO<RotateSpeed>>()) { transform.ValueRW = transform.ValueRO.RotateY( speed.ValueRO.Speed * DeltaTime); } } [BurstCompile] public void OnDestroy(ref SystemState state) { } }

这里就是最简单的一个Query，下面我们依次解析可能会看不懂的地方，

首当其冲的是 [BurstCompile],这个标签是为了提升性能，但是如果方法中有托管对象就会报错，比如GameObject，
第二，查询Query,前面的类是var加一个元组，元组是用来简化代码的，关键看后面.Query<RefRW, RefRO>()，查询世界中所有带LocalTransform和RotateSpeed的实体，并返回LocalTransform的读写，RotateSpeed的可读引用，用LocalTransform主要是因为unity内置的Transform用不了，只能用它，改变它的旋转
后面就是简单的改变transform的值了，没有好讲的了

这里的Query性能不高，但是理解起来容易，我们来给他改成job,性能更高，理解起来稍稍有些困难

Job

job类 [BurstCompile] public partial struct RotateCubeJob : IJobEntity { public float DeltaTime; void Execute(ref LocalTransform transform, ref PostTransformMatrix postTransform, in RotateSpeed speed) { transform = transform.RotateY(speed.Speed * DeltaTime); } } //使用：把上面一段foreach改成 RotateCubeJob job = new RotateCubeJob() { DeltaTime = SystemAPI.Time.DeltaTime }; state.Dependency= job.ScheduleParallel(state.Dependency);

这里为什么要传一个DeltaTime作为参数？因为job中不能使用SystemAPI.Time.DeltaTime，所以需要外界给他传进去
Execute方法？其实和上面的Query差不多，只不过把可写参数加上ref,可读参数加上in，其他几乎就是照搬
最后的使用，只要先new一个job，然后job.Schedule()就好了

最后的chunk性能最高，当然代码也有点繁琐，注意不是困难，是繁琐

Chunk

chunk类，注意Execute参数固定 public struct RotateCubeJobChunk : IJobChunk { public ComponentTypeHandle<LocalTransform> TransformTypeHandle; [ReadOnly] public ComponentTypeHandle<RotateSpeed> RotateSpeedTypeHandle; public float DeltaTime; [BurstCompile] public void Execute(in ArchetypeChunk chunk, int unfilteredChunkIndex, bool useEnabledMask, in v128 chunkEnabledMask) { var transforms = chunk.GetNativeArray(ref TransformTypeHandle); var speeds = chunk.GetNativeArray(ref RotateSpeedTypeHandle); for(int i=0; i<chunk.Count;i++) { transforms[i] = transforms[i].RotateY(speeds[i].Speed * DeltaTime); } } } chunk的使用 var spinningCubesQuery = SystemAPI.QueryBuilder().WithAll<RotateSpeed, LocalTransform>().Build(); RotateCubeJobChunk chunk = new RotateCubeJobChunk() { DeltaTime = SystemAPI.Time.DeltaTime, TransformTypeHandle = SystemAPI.GetComponentTypeHandle<LocalTransform>(), RotateSpeedTypeHandle=SystemAPI.GetComponentTypeHandle<RotateSpeed>(true), }; //state.Dependency= chunk.Schedule(spinningCubesQuery,state.Dependency);

chunk里面所有用到的Component都要用到句柄的方式。其中只读的要加上只读标签，然后在使用是从句柄中取到引用
spinningCubesQuery是取到所有有对应组件实体的队列，chunk的Schedule方法要用到这个队列，后面几乎就差不多了，把句柄通过SystemAPI的获得句柄的方式传进去
句柄最好在开始时缓存起来

附加内容

碍于篇幅限制，下面用几句简单的话解释知识点

在系统上加上[UpdateInGroup(typeof(FixedStepSimulationSystemGroup))]这个标签，它的Update函数会变成类似unity的FixedUpdate
系统除了可以继承自ISystem,还可以继承自SystemBase，在它的里面放托管类型字段方法，作为ECS世界和Mono世界的桥梁
想要大量生成预制体，用Component存Entity,再在烘焙时把Component里面的Entity=GetEntity(prefab,TransformUsageFlags.Dynamic),再state.EntityManager.Instantiate(prefab, 200, Allocator.Temp);就好，记得如果数量过多就要把第三个参数的Temp改成永久，并在完成后Dispose
可以通过SystemAPI.GetSingleton获取某个组件单例

大概基础只能写这么多，能看懂谢天谢地，希望能出第二期…………或者学HybridCLR+Addressable也好啊