mirror of
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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
181 lines
6.7 KiB
TypeScript
181 lines
6.7 KiB
TypeScript
/**
|
|
* 可增长二进制写缓冲(小端),用于网络同步编码。
|
|
*/
|
|
export class ByteWriter {
|
|
/** 底层字节数组 */
|
|
private buf: Uint8Array;
|
|
/** 小端 DataView 视图 */
|
|
private view: DataView;
|
|
/** 当前写入偏移量 */
|
|
private offset = 0;
|
|
|
|
/**
|
|
* 构造函数
|
|
* @param initialSize 初始容量(字节)
|
|
*/
|
|
constructor(initialSize = 64) {
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|
this.buf = new Uint8Array(initialSize);
|
|
this.view = new DataView(this.buf.buffer);
|
|
}
|
|
|
|
/** 确保缓冲区至少还能写入 extra 字节,不足时按 2 倍扩容 */
|
|
private ensure(extra: number): void {
|
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const need = this.offset + extra;
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|
if (need <= this.buf.length) return;
|
|
let cap = this.buf.length;
|
|
while (cap < need) cap *= 2;
|
|
const next = new Uint8Array(cap);
|
|
next.set(this.buf);
|
|
this.buf = next;
|
|
this.view = new DataView(this.buf.buffer);
|
|
}
|
|
|
|
/** 无符号 LEB128 变长整数 */
|
|
writeVarUint(value: number): void {
|
|
this.ensure(5);
|
|
let v = value >>> 0;
|
|
do {
|
|
let byte = v & 0x7f;
|
|
v >>>= 7;
|
|
if (v !== 0) byte |= 0x80;
|
|
this.buf[this.offset++] = byte;
|
|
} while (v !== 0);
|
|
}
|
|
|
|
/** 写入有符号 8 位整数 */
|
|
writeInt8(v: number): void { this.ensure(1); this.view.setInt8(this.offset, v); this.offset += 1; }
|
|
/** 写入无符号 8 位整数 */
|
|
writeUint8(v: number): void { this.ensure(1); this.view.setUint8(this.offset, v); this.offset += 1; }
|
|
/** 写入有符号 16 位整数 */
|
|
writeInt16(v: number): void { this.ensure(2); this.view.setInt16(this.offset, v, true); this.offset += 2; }
|
|
/** 写入无符号 16 位整数 */
|
|
writeUint16(v: number): void { this.ensure(2); this.view.setUint16(this.offset, v, true); this.offset += 2; }
|
|
/** 写入有符号 32 位整数 */
|
|
writeInt32(v: number): void { this.ensure(4); this.view.setInt32(this.offset, v, true); this.offset += 4; }
|
|
/** 写入无符号 32 位整数 */
|
|
writeUint32(v: number): void { this.ensure(4); this.view.setUint32(this.offset, v >>> 0, true); this.offset += 4; }
|
|
/** 写入 32 位浮点数 */
|
|
writeFloat32(v: number): void { this.ensure(4); this.view.setFloat32(this.offset, v, true); this.offset += 4; }
|
|
/** 写入 64 位浮点数 */
|
|
writeFloat64(v: number): void { this.ensure(8); this.view.setFloat64(this.offset, v, true); this.offset += 8; }
|
|
|
|
/** UTF-8 字符串(前置 varint 长度) */
|
|
writeString(s: string): void {
|
|
const bytes = ByteWriter.utf8Encode(s);
|
|
this.writeVarUint(bytes.length);
|
|
this.ensure(bytes.length);
|
|
this.buf.set(bytes, this.offset);
|
|
this.offset += bytes.length;
|
|
}
|
|
|
|
/** 追加一段原始字节 */
|
|
writeBytes(bytes: Uint8Array): void {
|
|
this.ensure(bytes.length);
|
|
this.buf.set(bytes, this.offset);
|
|
this.offset += bytes.length;
|
|
}
|
|
|
|
/** 导出已写入的有效字节副本 */
|
|
toUint8Array(): Uint8Array {
|
|
return this.buf.slice(0, this.offset);
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|
}
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|
/** 已写入的字节数 */
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|
get length(): number {
|
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return this.offset;
|
|
}
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|
|
|
/** UTF-8 编码字符串(无 TextEncoder 时回退到手动编码) */
|
|
private static utf8Encode(s: string): Uint8Array {
|
|
if (typeof TextEncoder !== 'undefined') return new TextEncoder().encode(s);
|
|
const out: number[] = [];
|
|
for (let i = 0; i < s.length; i++) {
|
|
const c = s.charCodeAt(i);
|
|
if (c < 0x80) out.push(c);
|
|
else if (c < 0x800) out.push(0xc0 | (c >> 6), 0x80 | (c & 0x3f));
|
|
else out.push(0xe0 | (c >> 12), 0x80 | ((c >> 6) & 0x3f), 0x80 | (c & 0x3f));
|
|
}
|
|
return new Uint8Array(out);
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* 二进制读缓冲(小端)。
|
|
*/
|
|
export class ByteReader {
|
|
/** 小端 DataView 视图 */
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|
private view: DataView;
|
|
/** 当前读取偏移量 */
|
|
private offset = 0;
|
|
|
|
/**
|
|
* 构造函数
|
|
* @param buf 待读取的字节数组
|
|
*/
|
|
constructor(private readonly buf: Uint8Array) {
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|
this.view = new DataView(buf.buffer, buf.byteOffset, buf.byteLength);
|
|
}
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|
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|
/** 剩余可读字节数 */
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get remaining(): number {
|
|
return this.buf.length - this.offset;
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}
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/** 是否已读到末尾 */
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get eof(): boolean {
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|
return this.offset >= this.buf.length;
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|
}
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/** 读取无符号 LEB128 变长整数 */
|
|
readVarUint(): number {
|
|
let result = 0;
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|
let shift = 0;
|
|
let byte: number;
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|
do {
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|
byte = this.buf[this.offset++];
|
|
result |= (byte & 0x7f) << shift;
|
|
shift += 7;
|
|
} while (byte & 0x80);
|
|
return result >>> 0;
|
|
}
|
|
|
|
/** 读取有符号 8 位整数 */
|
|
readInt8(): number { const v = this.view.getInt8(this.offset); this.offset += 1; return v; }
|
|
/** 读取无符号 8 位整数 */
|
|
readUint8(): number { const v = this.view.getUint8(this.offset); this.offset += 1; return v; }
|
|
/** 读取有符号 16 位整数 */
|
|
readInt16(): number { const v = this.view.getInt16(this.offset, true); this.offset += 2; return v; }
|
|
/** 读取无符号 16 位整数 */
|
|
readUint16(): number { const v = this.view.getUint16(this.offset, true); this.offset += 2; return v; }
|
|
/** 读取有符号 32 位整数 */
|
|
readInt32(): number { const v = this.view.getInt32(this.offset, true); this.offset += 4; return v; }
|
|
/** 读取无符号 32 位整数 */
|
|
readUint32(): number { const v = this.view.getUint32(this.offset, true); this.offset += 4; return v; }
|
|
/** 读取 32 位浮点数 */
|
|
readFloat32(): number { const v = this.view.getFloat32(this.offset, true); this.offset += 4; return v; }
|
|
/** 读取 64 位浮点数 */
|
|
readFloat64(): number { const v = this.view.getFloat64(this.offset, true); this.offset += 8; return v; }
|
|
|
|
/** 读取 UTF-8 字符串(前置 varint 长度) */
|
|
readString(): string {
|
|
const len = this.readVarUint();
|
|
const bytes = this.buf.subarray(this.offset, this.offset + len);
|
|
this.offset += len;
|
|
return ByteReader.utf8Decode(bytes);
|
|
}
|
|
|
|
/** UTF-8 解码字节为字符串(无 TextDecoder 时回退到手动解码) */
|
|
private static utf8Decode(bytes: Uint8Array): string {
|
|
if (typeof TextDecoder !== 'undefined') return new TextDecoder().decode(bytes);
|
|
let out = '';
|
|
let i = 0;
|
|
while (i < bytes.length) {
|
|
const c = bytes[i++];
|
|
if (c < 0x80) out += String.fromCharCode(c);
|
|
else if (c < 0xe0) out += String.fromCharCode(((c & 0x1f) << 6) | (bytes[i++] & 0x3f));
|
|
else out += String.fromCharCode(((c & 0x0f) << 12) | ((bytes[i++] & 0x3f) << 6) | (bytes[i++] & 0x3f));
|
|
}
|
|
return out;
|
|
}
|
|
}
|