Unity下的ECS框架 Entitas简介

最近随着守望先锋制做组在gdc上发布的一个关于ecs的talk，ecs这个架构算是获得了必定的曝光度。

在这以前，github上就一直有一个C#的ecs框架名为Entitas，截止如今已经有1300+的star了，同时提供了和unity整合的方法（对，你能够不用unity，直接把它当C#的库来作其余的东西）
地址： https://github.com/sschmid/Entitas-CSharp
同时还有一个gitter：https://gitter.im/sschmid/Entitas-CSharp 不少entitas的开发者会在上面进行相关的问答，推荐时不时看两眼。

还有云风大大对守望先锋的talk的解析，http://blog.codingnow.com/2017/06/overwatch_ecs.html 推荐在用Entitas一段时间，熟悉ECS以后再看，写的很是棒。

要是对ecs有必定理解的人（一系列很不错的文章在 http://t-machine.org/index.php/2007/09/03/entity-systems-are-the-future-of-mmog-development-part-1/ ，主要是讲ecs相对oop的优势的，将OOP在MMORPG开发中的弊端批判了一番），能够知道ecs的优势之一在于缓存命中率极高。由于设计良好时，同一类component在内存中是连续排列的。可是出于种种缘由，C#难以写出一个足够flexible的框架来实现这一优势。而Entitas使用了生成代码的方法，将这一优势保留了下来，同时也会生成很是友好的API以供调用。

目前Entitas的版本在0.42.3，算是尚未彻底成型，可是知足我这种小打小闹写代码是彻底能够的。

提到Entitas，就不得不说一下Unity中GameObject-Component的设计。有人认为Unity中这种架构也是ECS架构，但事实上

1. Unity中的Component都是一个完整的类，缓存不友好。
2. Unity中的Component包含逻辑。固然你也能够要求出程序员不能在Component里写Update等函数。
3. Unity中你没办法去获取全部“有ComponentA和ComponentB的全部GameObject”，而在ECS中这是很是必要的。

总的来讲，Unity中的架构，更多的是OOP中的“组合优于继承”这一思想的实践，而不是真正的ECS。

回到Entitas上来。Entitas初学者广泛存在的一个问题是Entitas如何和Untiy交互，由于它们的Entity和GameObject并不存在任何实质上的联系。（你把Entitas的代码拿到Unity外面，彻底能够运行，若是你没有用Unity的API的话）

这里先推荐一篇他们本身的talk：https://www.youtube.com/watch?v=lNTaC-JWmdI ，若是能看懂的话那这个问题基本上就解决了。

这里再简单的说一下个人思路。通常来讲，我倾向于理解Unity做为一个“展现”的工具。全部游戏的逻辑都在Entitas中运行。

若是我要一个Entitas中的Entity在Unity中显示的话，我会添加一个ViewComponent，包含一个GameObject字段，表示它在Untiy中对应的GameObject。

而后添加一个ViewPositionUpdateSystem，它对有ViewComponent和PositionComponent的Entity感兴趣，会在PositionComponent改变时，将ViewComponent中的View也改变位置，此时Unity中你看到的GameObject的位置也就跟着改变了。

这里题外话一点，在通常的ECS介绍文章中，会从相似“物理系统只关心有PhysicsComponent的Entity，渲染系统只关心有RenderComponent的Entity“相似的话开始。在这里，咱们也作了相似的事情。只不过咱们的“渲染系统”的渲染工做要简单得多，只须要把Unity里的GameObject的位置挪一挪就好了。

再说说物理系统。若是你心大的话，彻底能够去找一个第三方库跟Entitas直接接轨，可是用Unity的物理系统也是能够的。关键点和上面同样，将Unity视做一个工具。

首先，既然你用Unity的物理系统，那你想要的Entity确定得有个ViewCompoennt，而后他的GameObject上有你配置好的碰撞体等。接着你能够在它的GameObject上添加脚本，在OnTriggerEnter等物理相关的函数中通知Entitas发生了物理碰撞。你能够写一个CollisionComponent，其中保存碰撞的信息，在OnTriggerEnter中填写它添加到Entity上去；也能够不添加到Entity上，而是直接放在Contexts中等着感兴趣的人去处理它（你能够添加到一个全局Component的List里，也能够直接新建一个Entity放那儿，都行）。

这其中比较细节的地方是在OnTriggerEnter中填写碰撞信息。有人可能发现了，咱们在Entitas的Entity中在ViewComponent里保存GameObject的索引，可是咱们在OnTriggerEnter中，咱们并不能反过来得到Entity的索引。其实道理是同样的，咱们能够写一个MonoBehaviour，其中有一个Entity字段；在你将一个GameObject用ViewCompoent添加到Entity上时，同时给这个GameObject也添加这个Monobehaviour，写上Entity的索引就好了。

由于这个需求实在太常见了，Entitas里内置了一个方法，将Entity和GameObject连接起来。在命名空间Entitas.Unity中提供了GameObject的扩展方法Link，调用该方法的效果跟上一段所说相同，会添加一个叫EntityLink的MonoBehaviour，而后就能够经过这个MonoBehaviour获取到它连接的Entity了。

另外若是有任何问题的话欢迎回复或者私信讨论，本人对ECS也处于不断学习理解的状态，但愿能够共同进步