ECS框架学习

DOTS

Unity DOTS是Unity官方基于ECS架构开发的一套包含Burst编辑器和JobSystem的技术栈，它旨在充分利用多核处理器的特点，充分发挥ECS的优势。
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安装

Entities、Burst、Jobs、Hybrid Renderer（必选，用于DOTS的渲染相关）、Unity Physics(非必选，用于DOTS的高性能物理组件)

com.unity.Entities
com.unity.rendering.hybrid

ECS框架

实体（Entity）：ID和组件列表
组件（Component）：存储Data
系统（System）：对象关联的Component进行操作
适用情况：需要处理超多对象的同屏渲染问题，如戴森球计划；需要处理超多对象的管理和操作，如FPS游戏。

传统Unity开发，通常是把逻辑脚本挂载到GameObject上，很多时候还可能挂载多个不同功能的逻辑脚本。而ECS采用面向数据的方法，Entity代替了传统的GameObject的概念，Component则保留了传统组件的数据部分，所有逻辑交由System处理。写ECS的基本思路就是创建Component、创建Entity、编写System处理逻辑。

System可以重写OnUpdate函数，大家可以把它看成是MonoBehaviour的Update函数。这就是之前提到的，ECS把实体的逻辑专门放到System里处理了。OnUpdate函数也是会每帧调用一次的。

Component继承IComponentData

Entity

创建方式

[GenerateAuthoringComponent] 自动将组件转换成实体
[RequiresEntityConversion] 通过EntityManager的AddComponentData将组件附加到实体上
通过Prefab创建实体 *方便
EntityCommandBufferSystem *灵活

Component

Component需要继承IComponentData

其他组件类型

ISharedComponentData（共享组件） // 生成大量相同怪物
ChunkComponent（块组件）
ISystemStateComponent（状态组件） // 处理回调事件
ISystemStateSharedComponentData（状态共享组件）
IBufferElementData（动态队列/缓冲区/数组）

System

System需要继承ComponentSystem或JobComponentSystem

ComponentSystem更适合旧项目迁移到ECS框架，类似于Monobehaviour，但ECS的性能在多线程下才能发挥到最大
JobComponentSystem配合各种Job（IJobForEach、IJobChunk等），可以方便地实现并行（多线程、多核）执行逻辑
System中可以重写了OnUpdate()，该函数每帧调用一次，类似mono的Update()。System相当于将一定的逻辑封装起来，例如RunSystem、JumpSystem等，那对应的问题就是System如何知道哪些Entity需要执行逻辑，答案就是筛选，而筛选条件就是Component。

筛选方式

Entities.ForEach
IJobChunk
IJobForEachWithEntity
EntityQuery *灵活 All Any None

Entity Debuger

不同于传统Debug，ECS框架下需要用Entity Debuger进行调试，Unity菜单的Window->Analysis->EntityDebugger，可以打开ECS的调试窗口

Chunk和Archetype

对于拥有相同Component的Entity，ECS采用Chunk结构统一存储，例如下图中的EntityA和EntityB
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Chunk不能无限存储Entity，当Entity数量过多时，就需要用新的概念Archetype来统一保存Chunk。

World

ECS会自动创建一个默认世界，包含了实体管理器（EntityManager）以及项目中所有可用的系统（System）。

系统分组（ComponentSystem Group）

System用来处理游戏逻辑，游戏逻辑肯定就会涉及到先后顺序，为了解决这类问题，System的OnUpdate函数的执行是有先后顺序的。

// ECS默认分组
InitializationSystemGroup（负责初始化工作的系统分组）
SimulationSystemGroup（负责逻辑运算的系统分组）
PresentationSystemGroup（负责图形与渲染工作的系统分组）

使用特性（Attribute）调整System执行顺序

UpdateInGroup：指定当前System在哪个分组下
UpdateBefore：指定当前System在哪个System之前执行
UpdateAfter：指定当前System在哪个System之后执行

EntityCommandBuffer

JobComponentSystem配合各种Job（IJobChunk等），可以方便地实现并行（多线程、多核）执行逻辑。多线程逻辑中会出现数据一致性的问题，ECS规定，以下行为都不能在Job中处理：创建实体（Create Entities）、销毁实体（Destroy Entities）、给实体添加组件（Add Components）、删除实体的组件（Remove Components），需要采用EntityCommandBuffer提前或延迟执行。
每一个系统分组下都有两个EntityCommandBufferSystem，并且分别都是Begin和End对应的，通过World获取System。
笨木头的博客里讲到“在JobComponentSystem中，如果Job没有筛选出实体数据，那么，OnUpdate是不会被调用的”，这也就解释了为什么有些system最后会执行DestoryEntity操作。这就是面向数据编程的关键，程序根据数据筛选实体，执行逻辑，删除数据保证后面筛选不到。（我需要执行逻辑就添加，执行完了删掉，完全是数据有无在控制逻辑的有无）。
EntityCommandBufferSystem每次执行队列的任务后，都会清空，所以不存在重复执行的问题。