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synced 2026-06-23 19:22:47 +08:00
ecs 命名空间:统一导出所有 API,业务只需 import { ecs } from './ECS'
核心类型别名:ecs.Entity / ecs.Comp / ecs.RootSystem / ecs.ComblockSystem
接口再导出:ecs.IComp / ecs.IMatcher / ecs.IEntityEnterSystem / ecs.IEntityRemoveSystem / ecs.ISystemFirstUpdate / ecs.ISystemUpdate
实体工厂:ecs.getEntity(ctor, world?) — 创建或从对象池获取实体
动态查询:ecs.query(matcher, world?) — 按匹配器查询实体
过滤器工厂:ecs.allOf() / ecs.anyOf() / ecs.onlyOf() / ecs.excludeOf() — 组合匹配规则
单例组件:ecs.getSingleton() / ecs.addSingleton() — 全局唯一组件访问
子模块门面:ecs.world / ecs.pool / ecs.system / ecs.storage / ecs.network / ecs.serialize / ecs.entityRef
2. 驱动器 — ECSDriver.ts
封装默认世界的 init / execute / destroy 生命周期
add(system) — 向默认世界添加业务系统
init() — 初始化 ECS(并入 @ecs.register 注册的系统、拓扑排序、init)
execute(dt) — 驱动默认世界一帧
destroy() — 清理所有子系统
3. 实体 — ECSEntity.ts
组件容器:位掩码 mask + 按 tid 索引的密集数组,get/has 为 O(1)
双重重载 add():
add(组件类) — 从对象池取实例或恢复软移除缓存
add(组件实例) — 挂载外部实例(如 cc.Component),设 canRecycle=false
remove(ctor, isRecycle?):
isRecycle=true(默认):reset + 回池/释放 SoA 槽位
isRecycle=false:软移除,数据暂存 compTid2Obj,下次 add 同 tid 恢复
父子层级:addChild / removeChild,带循环引用检测
destroy():断开父子 → 移除全部组件 → 清理软移除缓存 → 回收实体 + 释放 eid
forEachComponent(cb):遍历当前挂载的所有组件
4. 组件 — ECSComp.ts
抽象基类,子类须实现 reset() 方法
canRecycle — 是否可回收(外部创建的组件设 false)
ent — 拥有该组件的实体引用
变更检测:markDirty() / isChangedSince(sinceEpoch) / lastWriteEpoch — 基于 epoch 的帧级脏标记
5. 位掩码 — ECSMask.ts
基于 Uint32Array 的位运算,支持 set / has / delete / and / or / bitCount
对象池复用,clearPool() 清理
6. 注册系统 — ECSRegister.ts + ECSTypeRegistry.ts
@ecs.register('Name') 类装饰器:自动识别注册类型
组件:分配 tid,写入 compCtors 表
实体:记录 ctor → name 映射
系统:注册到全局表或指定世界
ECSTypeRegistry:全局类型注册表(跨世界共享),记录组件/实体/系统元数据
7. 查询 — ECSMatcher.ts + ECSGroup.ts
四种规则:AllOf / AnyOf / OnlyOf / ExcludeOf,规则间为"与"关系
flyweight 缓存:相同组合共享同一 Matcher 实例
小规则优化:tid 数 ≤ 4 时直接 mask.has,否则分配 ECSMask
ECSGroup:SparseSet 实现,O(1) 增删(swap-pop),稳定快照遍历
进入/离开追踪:watchEntityEnterAndRemove 供系统帧内查询变化
8. 系统 — ECSComblockSystem.ts + ECSRootSystem.ts
ComblockSystem:业务系统基类
生命周期:init → entityEnter → firstUpdate → update → entityRemove → onDestroy
filter() — 声明实体匹配规则
interval — 执行间隔(0=每帧,>0=固定间隔)
被动系统:isPassiveSystem() 返回 true 时不参与每帧 update
构造时探测子类钩子,选定 execute 变体(零开销分支)
RootSystem:根系统,一世界一个
init() — 并入 @ecs.register 系统 + 拓扑排序 + 绑定世界 + init
execute(dt) — 切换当前世界 → 递增 epoch → tick 各系统 → flush 命令缓冲
9. 系统调度 — SystemScheduler.ts
声明式执行顺序:@ecs.system.executeBefore / @ecs.system.executeAfter / @ecs.system.inSet
拓扑排序(Kahn 算法):无约束系统保持原始顺序,循环依赖抛 CycleDependencyError
集合机制:inSet('名') 把系统加入虚拟分组,其他系统用 executeAfter('set:名') 批量依赖
10. 世界 — ECSWorld.ts + ECSWorldManager.ts
ECSWorld:运行期数据容器
entities — 活动实体表(eid → 实体)
groups — 响应式查询分组
singletons — 单例组件表
refs — @entityRef 引用追踪
commands — 延迟结构变更命令队列
epoch — 世代号(每帧递增,变更检测用)
getEntity(ctor) — 创建/从池获取实体
assignEid(entity, eid) — 反序列化时保持 eid 一致
ECSWorldManager(ecs.world):多世界管理
get(name?) / default() / current — 获取/切换世界
use(world) — 切换当前世界,返回切换前的世界
inWorld(world, fn) — 在指定世界中执行,自动还原
createSystems(world, ...ctors) — 批量装配系统并 init
defer(fn) / flushCommands() — 延迟结构变更
11. 命令缓冲 — ECSCommandBuffer.ts
延迟结构变更队列,帧末由 RootSystem.execute 统一 flush
push(fn) 入队,flush() 先快照再执行(避免本帧新入队命令在本帧执行)
12. 对象池 — ECSPoolManager.ts + ECSDynamicPool.ts
ecs.pool:统一管理实体/组件动态对象池
getPool(name, factory) — 获取或创建池
clearAll() / clearPools() — 清空池缓存(不触碰存活数据)
getAllMetrics() — 获取各池统计信息(命中/未命中/缓存/创建数)
13. 实体引用 — ECSEntityRef.ts + ECSReferenceTracker.ts
@ecs.entityRef() 属性装饰器:标记组件属性为实体引用
目标实体销毁时自动置 null,避免悬空引用
组件回收时 clearComponentEntityRefs 清理所有引用
14. SoA 列存储 — StorageSoA.ts + StorageDecorators.ts
@ecs.storage.enableSoA 类装饰器:为组件启用 SoA 列存储(默认 AoS,opt-in)
字段装饰器:float64 / float32 / int32 / uint32 / int16 / uint16 / int8 / uint8
数值字段按列存入 TypedArray,按 eid 分配槽位
acquire 返回 Proxy 视图:SoA 字段读写直接落到 TypedArray,非 SoA 字段走后备实例
槽位超出容量时 2 倍扩容,释放时入空闲栈
自注册机制:模块加载时注册到核心,删除 storage/ 目录后基础 ECS 仍可运行
15. 网络同步 — NetworkSync.ts + SyncDecorators.ts + SyncCodec.ts + ByteBuffer.ts
@ecs.network.sync(类型) 字段装饰器:标记组件字段参与网络同步
ecs.network.net 门面:
encodeWorld(op?) — 编码当前世界为紧凑二进制(Full 全量 / Delta 增量)
applyToWorld(bytes, onMissing?) — 将二进制同步数据应用到世界
track(entity, markAll?) — 为实体初始化变更追踪器
clearDirty() — 清除所有脏标记
SyncCodec:实体/组件级编解码器
ByteWriter / ByteReader:二进制读写缓冲(变长整数等)
ChangeTracker:字段级脏标记追踪
16. 序列化 — Serialization.ts + Incremental.ts
@ecs.serialize() 字段装饰器:标记组件需要持久化的字段
全量序列化:
ecs.serialize.serializeWorld(pretty?) — 序列化当前世界为 JSON
ecs.serialize.deserializeWorld(json) — 从 JSON 反序列化到当前世界
增量序列化:
ecs.serialize.snapshot() — 对当前世界拍快照(基线)
ecs.serialize.computeDelta(base) — 计算相对基线的增量(added / removed / changed)
ecs.serialize.applyDelta(delta) — 将增量应用到当前世界
保留实体层级(parentEid),两阶段重建(先建实体+组件,再重建父子)
17. 监控日志 — ECSMonitorLogger.ts
零入侵监控模块,通过控制台命令触发
注册全局命令:
ecsLog() — 打印所有监控表格
ecsWorldSummary() — 各世界实体/系统/组件缓存统计
ecsSummary() — 总体统计(所有世界合计)
ecsEntityPools() — 实体池明细(命中/未命中/缓存)
ecsCompPools() — 组件池明细(按 M/B/V/VC 分类排序)
ecsEntityCaches() — 实体软移除组件缓存明细
ecsHelp() — 显示帮助信息
147 lines
6.0 KiB
TypeScript
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6.0 KiB
TypeScript
import type { ecs } from '../ECS';
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import { registry } from '../registry/ECSTypeRegistry';
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import type { CompCtor } from '../registry/ECSTypes';
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import { ecsPoolCoordinator } from '../pool/ECSPoolManager';
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||
import { getStorageProvider } from './ComponentStorage';
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import type { ECSWorld } from '../world/ECSWorld';
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import { ECSEntity } from './ECSEntity';
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/**
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||
* 实体组件/生命周期的内部工具集(静态方法,无实例状态)。
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*
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||
* 这里集中了 {@link ECSEntity} 在增删组件、销毁回收时用到的底层"管线"逻辑:
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* - 组件增删广播到对应世界的观察者;
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* - 从对象池构造组件实例;
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* - 实体销毁时回收到对象池并释放 eid;
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||
* - 维护 `entity.CompName` 同名属性引用(兼容历史的直接访问写法)。
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*
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||
* 拆分目的:让 {@link ECSEntity} 只保留对外的实体语义 API,
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* 把无对外意义的底层细节收敛到一处,便于维护与复用。
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*/
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export class EntityHelper {
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/**
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* 实体身上组件有增删操作,广播通知对应的观察者
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* @param entity 实体对象
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* @param componentTypeId 组件类型id
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*/
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static broadcastCompAddOrRemove(entity: ECSEntity, componentTypeId: number): void {
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// 派送到实体所属世界,确保跨世界操作时分组/单例落在正确的世界
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const world = entity.world;
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const events = world.groups.getCompCallbacks(componentTypeId);
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if (events) {
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for (let i = events.length - 1; i >= 0; i--) {
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||
events[i](entity);
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}
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||
}
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||
// 单例驱逐不在此处理:这里对“任意实体增删任意组件”都会触发,
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// 若按 tid 盲删 tid2comp,会把无关实体的同类型组件操作误判为移除单例。
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// 精确驱逐放在 ECSEntity.remove 中按“组件实例身份”判断。
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}
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/**
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||
* 设置实体上的同名组件属性(兼容 `entity.CompName` 直接访问的历史用法)。
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||
* 读取走 `comps[tid]` 密集数组(O(1)),此处仅为对外直接访问保留命名引用。
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*/
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static setEntityComp<T extends ecs.IComp>(entity: ECSEntity, compName: string, comp: T): void {
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||
(entity as unknown as Record<string, unknown>)[compName] = comp;
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}
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/**
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||
* 清除实体上的同名组件属性(置 null,保持与历史行为一致)。
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||
*/
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||
static deleteEntityComp(entity: ECSEntity, compName: string): void {
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||
if (compName) (entity as unknown as Record<string, unknown>)[compName] = null;
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||
}
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||
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||
/**
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||
* 创建组件对象(使用动态池管理)
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* @param ctor 组件构造函数
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*/
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static createComp<T extends ecs.IComp>(ctor: CompCtor<T>): T {
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const cct = registry.compCtors[ctor.tid];
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if (!cct) {
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throw Error(`没有找到该组件的构造函数,检查${ctor.compName}是否为不可构造的组件`);
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}
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||
// 使用动态池管理器
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const pool = ecsPoolCoordinator.getPool(
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ctor.compName,
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() => new (cct as CompCtor<T>)()
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);
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const component = pool.get();
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return component as T;
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}
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/**
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* 为实体获取一个组件实例:托管存储(如 SoA)优先,否则走 AoS 对象池。
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* 统一入口让 ECSEntity 不必感知具体存储策略。
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* @param world 实体所属世界
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||
* @param eid 实体编号
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* @param ctor 组件构造函数
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||
*/
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static acquireComponent<T extends ecs.IComp>(world: ECSWorld, eid: number, ctor: CompCtor<T>): T {
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const provider = getStorageProvider();
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if (provider && provider.handles(ctor)) {
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||
return provider.acquire(world, eid, ctor) as T;
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}
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return EntityHelper.createComp(ctor);
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}
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/**
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* 释放/回收一个组件实例(与 {@link acquireComponent} 对称):
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* - 托管存储(如 SoA):交还列槽位;
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* - AoS:canRecycle 时回收到对象池,否则丢弃。
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||
* 调用方负责在此之前完成 reset/解引用等清理。
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||
* @param world 实体所属世界
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||
* @param eid 实体编号
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||
* @param ctor 组件构造函数(可能为 undefined,例如 tid 未在注册表中)
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||
* @param comp 待释放的组件实例
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||
*/
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||
static releaseComponent(world: ECSWorld, eid: number, ctor: CompCtor<ecs.IComp> | undefined, comp: ecs.IComp): void {
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if (ctor) {
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||
const provider = getStorageProvider();
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if (provider && provider.handles(ctor)) {
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||
provider.release(world, eid, ctor);
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return;
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}
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||
if (comp.canRecycle) {
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const pool = ecsPoolCoordinator.getPool(ctor.compName, () => new (ctor as CompCtor<ecs.IComp>)());
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pool.recycle(comp);
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}
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||
}
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||
}
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||
/**
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||
* 销毁实体(使用动态池管理)
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||
*
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* 缓存销毁的实体,下次新建实体时会优先从缓存中拿
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||
* @param entity 实体对象
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||
*/
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||
static destroyEntity(entity: ECSEntity): void {
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||
// 在实体所属世界中注销(而非当前世界),保证跨世界销毁正确
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const world = entity.world;
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if (world.entities.has(entity.eid)) {
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// 自动置空所有指向该实体的 @EntityRef 引用(杜绝悬空引用)
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world.refs.clearReferencesTo(entity.eid);
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||
// 使用动态池管理器(用实体自身构造函数兜底,避免依赖具体子类)
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const pool = ecsPoolCoordinator.getPool(
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entity.name,
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() => new (entity.constructor as new () => ECSEntity)()
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);
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// 清空mask并回收
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entity.getMask().clear();
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pool.recycle(entity);
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world.entities.delete(entity.eid);
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// 释放 eid:递增世代号,使旧 eid 立即失效(悬空引用检测)
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||
world.eids.release(entity.eid);
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||
}
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else {
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console.warn('试图销毁不存在的实体');
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}
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}
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}
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