ECS基本概念 一

基本概念

ECS（Entity-Component-System）由三部分组成

• Entity:是一个id，目的是将Component逻辑地分组在一起，在源码中是一个结构体，包含一个int类型的id和int类型的版本号
• Component:只是数据存储（没有代码逻辑的struct）
• System:对数据进行逻辑处理，本身不含数据

我们的处理流程是创建一个Entity,包含一系列Component，然后用System来处理Component数据，比如修改Translation或者拿出使用Component数据计算的结果作为后面的流程使用

Entity

这个id是稳定的使用它们来存储对另一个Component或Entity的引用。例如，层次结构中的子Entity可能需要引用其父Entity。

查看源码如下

结构体里面包含包含一个int类型的id和int类型的版本号，唯一的目的就是标识Component 把他们串在一起

创建Entity

由EntityManager来创建Entity，EntityManager.CreateEntity提供了多个重载方法

说到Entity就不得不提EntityManager，相关的Entity操作都是由他完成的

• 创建Entity
• 为Entity添加关联的Component
• 删除Entity
• 获取相关的数据块

一个world中包含一个EntityManager实列

后面会介绍这些相关的操作

Component

Component：是一个结构体(struck)，只包含数据，没有方法，不进行逻辑处理

内存分布

• 原型(archetype):拥有相同组Component属于同一个原型(archetype)
  • 举例
    A拥有Component：Position,Ratation,Renderer，RigidBody
    B拥有Component：Position,Ratation,Renderer，RigidBody
    C拥有Component：Position,Ratation,Renderer
    A，B 就是相同的archetype，C与A,B就不是，因为C少一个Component
• 块（Chunk）相同archetype储存在同一个内存块中，称为Chunk，每个Chunk16k大小，一系列Chunk直接是列表的形式连接起来的称之为archetypes
  • 在内存中一个archetype有多少类型component就是有多少个数组
  • 在Chunk内部是数组的形式，但是里面数据是不能保证顺序的，如有A，B，C，D 四个数据删除B会把最后一个位置补上来，也就是A,D,C.一般情况下我们不关心里面数据的顺序，正因为如此拆分到多个job线程才方便。

由于这种数据组织方式，对每一个Entity 添加或者减少component都好改变改Entity的archetype（structural change），即改Entity包含的component都需要移动到另外的archetype中，或者创建一个archetype，这些都是数据拷贝会产生消耗，这点需要注意

结构改变( structural change)

结构改变都会引发ECS的同步点

• 创建Entity
• 销毁Entity
• 给Entity添加组件
• 移除Entity组件
• 修改共享组件的值

结构改变不只是同步点影响，对于数据的直接引用都将要失效如：DynamicBuffer
以及直接访问数据的方法如：ComponetSystemBase.GetComponentDataFormEntity.

同步点

同步点会等待之前的全部job任务执行完成之后，同步点也会阻止新的job执行。直到同步点任务完成，我们应该尽可能避免

• 避免同步点
  可以使用 entity command buffers (ECB) ，在各需要（立即执行的地方）在同步点处理的任务集中起来到一个地方统一处理。ECB 在帧后面执行

后面会详细介绍ECB

Systems

ECS里面的S用来执行逻辑的地方，里面不包含数据。用于把component 数据从当前状态转换成下一个状态，如当前位置根据速度和时间更新

unity ECS 会自动检查项目中的System类，并在运行时实列化他们

• 默认时在当前默认World
• 默认在SimulationSystemGroup

World:ECS运行的一个独立环境，每个world有一个EntityManager实列，每个world触发同步点的时候不会影响另外一个
SystemGroup：系统更新组SimulationSystemGroup 是其中之一，后面会介绍

(系统类型)System types

ECS提供了好几种不同的类型的System一般我们的逻辑使用的继承SystemBase还有一些特殊目的的类型

• SystemBase:system 基类
• EntityCommandBufferSystem:在SystemGroup 每个类型在开始和结束都提供一个，主要用来解决同步点的问题
• ComponentSystemGroup: 提供控制不同System之间的执行顺序，ECS 默认提供了基本的3个Group
• GameObjectConversionSystem: