2023-05-30 16:51:28 +08:00
< p align = "center" >
2024-03-11 01:50:50 +08:00
< img width = "660" src = "https://github.com/DCFApixels/DragonECS/assets/99481254/c09e385e-08c1-4c04-904a-36ad7e25e45b" >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
< / p >
< p align = "center" >
< img alt = "Version" src = "https://img.shields.io/github/package-json/v/DCFApixels/DragonECS?color=%23ff4e85&style=for-the-badge" >
2023-05-31 04:52:35 +08:00
< img alt = "License" src = "https://img.shields.io/github/license/DCFApixels/DragonECS?color=ff4e85&style=for-the-badge" >
2023-12-24 00:46:00 +08:00
< a href = "https://discord.gg/kqmJjExuCf" > < img alt = "Discord" src = "https://img.shields.io/discord/1111696966208999525?color=%2300b269&label=Discord&logo=Discord&logoColor=%23ffffff&style=for-the-badge" > < / a >
2024-03-29 14:06:24 +08:00
< a href = "http://qm.qq.com/cgi-bin/qm/qr?_wv=1027&k=IbDcH43vhfArb30luGMP1TMXB3GCHzxm&authKey=s%2FJfqvv46PswFq68irnGhkLrMR6y9tf%2FUn2mogYizSOGiS%2BmB%2B8Ar9I%2Fnr%2Bs4oS%2B&noverify=0&group_code=949562781" > < img alt = "QQ" src = "https://img.shields.io/badge/QQ-JOIN-00b269?logo=tencentqq&style=for-the-badge" > < / a >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
< / p >
# DragonECS - C# Entity Component System Framework
2023-05-30 18:19:38 +08:00
| Languages: | [Русский ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS/blob/main/README-RU.md ) | [English(WIP) ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS ) |
| :--- | :--- | :--- |
2024-04-09 22:35:48 +08:00
DragonECS - это [ECS ](https://en.wikipedia.org/wiki/Entity_component_system ) фреймворк нацеленный на максимальную удобность, модульность, расширяемость и производительность динамического изменения сущностей. Разработан на чистом C#, без зависимостей и генерации кода. Вднохновлен [LeoEcs ](https://github.com/Leopotam/ecslite ).
2023-12-31 23:56:08 +08:00
2023-12-22 17:41:20 +08:00
> [!WARNING]
2024-04-25 21:18:25 +08:00
> Проект предрелизной версии, поэтому API может меняться. В ветке main акутальная и рабочая версия. </br>
2024-04-25 21:21:16 +08:00
> Readme еще не завершен, если есть не ястные моменты, вопросы можно задать тут [Обратная связь](#обратная-связь)
2023-05-30 16:51:28 +08:00
## Оглавление
2023-12-22 17:31:52 +08:00
- [Установка ](#установка )
- [Основные концепции ](#основные-концепции )
- [Entity ](#entity )
- [Component ](#component )
- [System ](#system )
- [Концепции фреймворка ](#концепции-фреймворка )
- [Пайплайн ](#пайплайн )
- [Построение ](#построение )
- [Внедрение зависимостей ](#внедрение-зависимостей )
- [Модули ](#модули )
- [Слои ](#слои )
- [Процессы ](#процессы )
- [Мир ](#мир )
- [Пул ](#пул )
- [Аспект ](#аспект )
- [Запросы ](#запросы )
2024-04-25 19:32:44 +08:00
- [Коллекции ](#Коллекции )
2023-12-22 17:31:52 +08:00
- [Корень ECS ](#корень-ecs )
- [Debug ](#debug )
2024-03-07 08:15:56 +08:00
- [Мета-Атрибуты ](#мета-атрибуты )
2023-12-22 17:31:52 +08:00
- [EcsDebug ](#ecsdebug )
- [Профилирование ](#профилирование )
2024-03-07 08:15:56 +08:00
- [Расширение фреймворка ](#расширение-фреймворка )
- [Компоненты мира ](#компоненты-мира )
- [Конфиги ](#конфиги )
2023-12-22 17:31:52 +08:00
- [Расширения ](#расширения )
- [FAQ ](#faq )
- [Обратная связь ](#обратная-связь )
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
# Установка
2024-02-26 10:14:55 +08:00
Семантика версионирования - [Открыть ](https://gist.github.com/DCFApixels/e53281d4628b19fe5278f3e77a7da9e8#file-dcfapixels_versioning_ru-md )
## Окружение
Обязательные требования:
+ Минимальная версия C# 7.3;
Опционально:
2024-03-07 08:15:56 +08:00
+ Поддержка NativeAOT
2024-03-09 00:17:32 +08:00
+ Игровые движки с C#: Unity, Godot, MonoGame и т.д.
Протестированно:
+ **Unity:** Минимальная версия 2020.1.0;
2024-02-26 10:14:55 +08:00
## Установка для Unity
2024-04-09 22:35:48 +08:00
> Рекомендуется так же установить расширение [Интеграция с движком Unity](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-Unity)
2023-05-30 16:51:28 +08:00
* ### Unity-модуль
Поддерживается установка в виде Unity-модуля в при помощи добавления git-URL [в PackageManager ](https://docs.unity3d.com/2023.2/Documentation/Manual/upm-ui-giturl.html ) или ручного добавления в `Packages/manifest.json` :
```
2024-03-11 00:27:20 +08:00
https://github.com/DCFApixels/DragonECS.git
2023-05-30 16:51:28 +08:00
```
* ### В виде иходников
Фреймворк так же может быть добавлен в проект в виде исходников.
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
# Основные концепции
## Entity
2023-05-31 04:38:04 +08:00
**Сущности** - это то к чему крепятся данные. Реализованы в виде идентификаторов, которых есть 2 вида:
2023-05-30 16:51:28 +08:00
* `int` - однократный идентификатор, применяется в пределах одного тика. Н е рекомендуется хранить `int` идентификаторы, в место этого используйте `entlong` ;
* `entlong` - долговременный идентификатор, содержит в с е б е полный набор информации для однозначной идентификации;
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-05-31 04:38:04 +08:00
// Создание новой сущности в мире.
2023-12-31 23:56:08 +08:00
int entityID = _world.NewEntity();
2023-05-31 02:23:40 +08:00
2023-05-31 04:38:04 +08:00
// Удаление сущности.
2023-05-31 02:23:40 +08:00
_world.DelEntity(entityID);
// Копирование компонентов одной сущности в другую.
_world.CopyEntity(entityID, otherEntityID);
// Клонирование сущности.
int newEntityID = _world.CloneEntity(entityID);
```
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2023-05-31 02:23:40 +08:00
< details >
< summary > Работа с entlong< / summary >
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-05-31 04:38:04 +08:00
// Конвертация int в entlong.
2023-05-31 02:23:40 +08:00
entlong entity = _world.GetEntityLong(entityID);
// или
entlong entity = entityID.ToEntityLong(_world);
2023-05-31 04:38:04 +08:00
// Проверка что сущность еще жива.
2023-05-31 02:23:40 +08:00
if (entity.IsAlive) { }
// Конвертация entlong в int. Если сущность уже не существует, будет брошено исключение.
int entityID = entity.ID;
// Конвертация entlong в int. Вернет true и е е int идентификатор, если сущность еще жива.
if (entity.TryGetID(out int entityID)) { }
```
< / details >
2023-05-31 04:38:04 +08:00
> **NOTICE:** Сущности не могут существовать без компонентов, пустые сущности будут автоматически удаляться сразу после удаления последнего компонента либо в конце тика.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
## Component
2023-05-30 23:18:03 +08:00
**Компоненты** - это данные для сущностей. Обязаны реализовывать интерфейс `IEcsComponent` или другой указываюший вид компонента.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
```c#
struct Health : IEcsComponent
{
public float health;
public int armor;
}
2023-05-30 23:18:03 +08:00
struct PlayerTag : IEcsTagComponent {}
2023-05-30 16:51:28 +08:00
```
2023-05-30 23:18:03 +08:00
Встроенные виды компонентов:
2024-03-07 08:15:56 +08:00
* `IEcsComponent` - Компоненты с данными. Универсальный тип компонентов.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
* `IEcsTagComponent` - Компоненты-теги. Без данных.
## System
2023-05-30 23:18:03 +08:00
**Системы** - это основная логика, тут задается поведение сущностей. Существуют в виде пользовательских классов, реализующих как минимум один из интерфейсов процессов. Основные процессы:
2023-05-30 16:51:28 +08:00
```c#
2024-03-09 00:03:36 +08:00
class SomeSystem : IEcsPreInit, IEcsInit, IEcsRun, IEcsDestroy
2023-05-30 16:51:28 +08:00
{
2024-03-09 00:01:13 +08:00
// Будет вызван один раз в момент работы EcsPipeline.Init() и до срабатывания IEcsInit.Init().
2023-12-31 23:56:08 +08:00
public void PreInit () { }
2023-05-30 23:18:03 +08:00
2024-03-09 00:01:13 +08:00
// Будет вызван один раз в момент работы EcsPipeline.Init() и после срабатывания IEcsPreInit.PreInit().
2023-12-31 23:56:08 +08:00
public void Init () { }
2023-05-30 23:18:03 +08:00
// Будет вызван один раз в момент работы EcsPipeline.Run().
2023-12-31 23:56:08 +08:00
public void Run () { }
2023-05-30 23:18:03 +08:00
// Будет вызван один раз в момент работы EcsPipeline.Destroy()
2023-12-31 23:56:08 +08:00
public void Destroy () { }
2023-05-30 16:51:28 +08:00
}
```
2023-05-31 02:23:40 +08:00
> Для реализации дополнительных процессов перейдите к разделу [Процессы](#Процессы).
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
# Концепции фреймворка
2023-05-30 23:18:03 +08:00
## Пайплайн
2023-05-31 04:38:04 +08:00
Является контейнером и движком систем, определяя поочередность их вызова, предоставляющий механизм для сообщений между системами и механизм внедрения зависимостей. Реализован в виде класса `EcsPipeline` .
2023-05-30 23:18:03 +08:00
### Построение
З а построение пайплайна отвечает Builder. В Builder добавляются системы, а в конце строится пайплайн. Пример:
```c#
EcsPipelone pipeline = EcsPipeline.New() //Создает Builder пайплайна
// Добавляет систему System1 в очередь систем
.Add(new System1())
// Добавляет System2 в очередь после System1
.Add(new System2())
// Добавляет System3 в очередь после System2, но в единичном экземпляре
.AddUnique(new System3())
// Завершает построение пайплайна и возвращает е г о экземпляр
.Build();
pipeline.Init(); // Инициализация пайплайна
```
2024-03-09 00:03:36 +08:00
```c#
class SomeSystem : IEcsRun, IEcsPipelineMember
{
// Получить экземпляр пайплайна к которому принадлежит система.
public EcsPipeline Pipeline { get ; set; }
public void Run () { }
}
```
2023-06-06 17:39:40 +08:00
> Для одновременного построения и инициализации есть метод Builder.BuildAndInit();
2023-05-30 23:18:03 +08:00
### Внедрение зависимостей
2024-03-07 08:15:56 +08:00
Фреймворк реализует внедрение зависимостей для систем. это процесс который запускается вместе с инициализацией пайплайна и внедряет данные переданные в Builder.
> Использование встроенного внедрения зависимостей опционально.
2023-05-30 23:18:03 +08:00
``` c#
2024-03-07 08:15:56 +08:00
class SomeDataA { /*...*/ }
class SomeDataB : SomeDataA { /*...*/ }
2023-12-31 23:56:08 +08:00
//...
2024-03-07 08:15:56 +08:00
SomeDataB _someDataB = new SomeDataB();
2023-05-30 23:18:03 +08:00
EcsPipelone pipeline = EcsPipeline.New()
//...
2024-03-07 08:15:56 +08:00
// Внедрит _someDataB в системы реализующие IEcsInject< SomeDataB > .
.Inject(_someDataB)
// Добавит системы реализующие IEcsInject< SomeDataA > в дерево инъекции
// теперь эти системы так же получат _someDataB.
.Injector.AddNode< SomeDataA > () //
2023-05-30 23:18:03 +08:00
//...
.BuildAndInit();
2023-12-31 23:56:08 +08:00
//...
2024-03-07 08:15:56 +08:00
// Для внедрения используется интерфейс IEcsInject< T > и е г о метод Inject(T obj)
2024-03-07 08:21:01 +08:00
class SomeSystem : IEcsInject< SomeDataA > , IEcsRun
2023-12-31 23:56:08 +08:00
{
2024-03-07 08:15:56 +08:00
SomeDataA _someDataA
//obj будет экземпляром типа SomeDataB
public void Inject(SomeDataA obj) => _someDataA = obj;
2024-03-07 08:21:01 +08:00
public void Run ()
{
_someDataA.DoSomething();
}
2023-12-31 23:56:08 +08:00
}
2023-05-30 23:18:03 +08:00
```
### Модули
Группы систем реализующие общую фичу можно объединять в модули, и просто добавлять модули в Pipeline.
``` c#
using DCFApixels.DragonECS;
class Module : IEcsModule
{
public void Import(EcsPipeline.Builder b)
{
b.Add(new System1());
2023-05-31 02:23:40 +08:00
b.Add(new System2(), EcsConsts.END_LAYER); // данная система будет добавлена в слой EcsConsts.END_LAYER
2023-05-30 23:18:03 +08:00
b.Add(new System3());
}
}
```
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-05-30 23:18:03 +08:00
EcsPipelone pipeline = EcsPipeline.New()
//...
.AddModule(new Module())
//...
.BuildAndInit();
```
2023-05-31 02:23:40 +08:00
### Слои
2023-05-31 04:38:04 +08:00
Очередь систем можно разбить на слои. Слой определяет место в очереди для вставки систем. Если необходимо чтобы какая-то система была вставлена в конце очереди, вне зависимости от места добавления, эту систему можно добавить в слой EcsConsts.END_LAYER.
2023-05-31 02:23:40 +08:00
``` c#
const string SOME_LAYER = nameof(SOME_LAYER);
EcsPipelone pipeline = EcsPipeline.New()
//...
.Layers.Insert(EcsConsts.END_LAYER, SOME_LAYER) // Вставляет новый слой перед конечным слоем EcsConsts.END_LAYER
2023-11-08 17:13:29 +08:00
.Add(New SomeSystem(), SOME_LAYER) // Система SomeSystem будет вставлена в слой SOME_LAYER
2023-05-31 02:23:40 +08:00
//...
.BuildAndInit();
```
Встроенные слои расположены в следующем порядке:
* `EcsConst.PRE_BEGIN_LAYER`
* `EcsConst.BEGIN_LAYER`
2023-11-08 17:13:29 +08:00
* `EcsConst.BASIC_LAYER` (Если при добавблении системы не указать слой, то она будет доавблена сюда)
2023-05-31 02:23:40 +08:00
* `EcsConst.END_LAYER`
* `EcsConst.POST_END_LAYER`
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2023-05-30 23:18:03 +08:00
## Процессы
2024-03-07 08:15:56 +08:00
Процессы - это очереди систем реализующие общий интерфейс, например `IEcsRun` . Для запуска процессов используются Runner-ы. Втроенные процессы запускаются автоматически. Есть возможность реализации пользовательских процессов.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2023-05-31 02:23:40 +08:00
< details >
2023-05-31 04:04:25 +08:00
< summary > Встроенные процессы< / summary >
2023-05-31 02:23:40 +08:00
2024-03-07 08:15:56 +08:00
* `IEcsPreInit` , `IEcsInit` , `IEcsRun` , `IEcsDestroy` - процессы жизненого цикла `EcsPipeline` .
* `IEcsInject<T>` - Процессы системы [внедрения зависимостей ](#Внедрение-зависимостей ).
* `IOnInitInjectionComplete` - Так же процесс системы [внедрения зависимостей ](#Внедрение-зависимостей ), но сигнализирует о завершении инициализирующей инъекции.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2023-05-31 02:23:40 +08:00
< / details >
2023-05-31 04:04:25 +08:00
< details >
< summary > Пользовательские процессы< / summary >
2024-03-07 08:15:56 +08:00
Для добавления нового процесса создайте интерфейс наследованный от `IEcsProcess` и создайте раннер для него. Раннер это класс реализующий интерфейс запускаемого процесса и наследуемый от `EcsRunner<TInterface>` . Пример:
``` c#
//Интерфейс.
2023-05-31 04:04:25 +08:00
interface IDoSomethingProcess : IEcsProcess
{
void Do();
}
2024-03-07 08:15:56 +08:00
//Реализация раннера. Пример реализации можно так же посмотреть в встроенных процессах
2023-05-31 04:04:25 +08:00
sealed class DoSomethingProcessRunner : EcsRunner< IDoSomethingProcess > , IDoSomethingProcess
2023-05-30 16:51:28 +08:00
{
2024-03-07 08:15:56 +08:00
public void Do()
2023-05-30 16:51:28 +08:00
{
2024-03-07 08:15:56 +08:00
foreach (var item in Process) item.Do();
2023-05-30 16:51:28 +08:00
}
}
2024-03-07 08:15:56 +08:00
//...
//Добавление раннера при создании пайплайна.
_pipeline = EcsPipeline.New()
//...
.AddRunner< DoSomethingProcessRunner > ()
//...
.BuildAndInit();
//Запуск раннера если раннер был добавлен.
_pipeline.GetRunner< IDoSomethingProcess > .Do()
//Или если раннер небыл добавлен(Вызов GetRunnerInstance так же добавит раннер в пайплайн).
_pipeline.GetRunnerInstance< DoSomethingProcessRunner > .Do()
2023-05-30 16:51:28 +08:00
```
> Раннеры имеют ряд требований к реализации:
2024-03-07 08:15:56 +08:00
> * Наследоваться от `EcsRunner<T>` можно только напрямую;
> * Раннер может содержать только один интерфейс(за исключением `IEcsProcess`);
> * Наследуемый класс `EcsRunner<T>,` далжен так же реализовавыть интерфейс `T`;
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2024-03-07 08:15:56 +08:00
> Н е рекомендуется в цикле вызывать `GetRunner`, иначе кешируйте полученный раннер.
2023-05-31 04:04:25 +08:00
< / details >
2023-05-30 17:31:34 +08:00
## Мир
2023-05-30 16:51:28 +08:00
Является контейнером для сущностей и компонентов.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
//Создание экземпляра мира
_world = new EcsDefaultWorld();
//Пример из раздела Сущности
var e = _world.NewEntity();
_world.DelEntity(e);
2023-06-22 11:54:22 +08:00
```
2024-03-07 08:15:56 +08:00
> **NOTICE:** Необходимо вызывать EcsWorld.Destroy() у экземпляра мира если он больше не используется, иначе он будет висеть в памяти.
2023-06-22 11:54:22 +08:00
2024-02-09 23:58:54 +08:00
### Конфигурация мира
2024-03-07 08:15:56 +08:00
При создании мира, в конструктор можно передать экземпляр `EcsWorldConfig` .
2024-02-09 23:58:54 +08:00
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
EcsWorldConfig config = new EcsWorldConfig(
//предварительно инициализирует вместимость мира для 2000 сущностей
entitiesCapacity: 2000,
//предварительно инициализирует вместимость пулов для 2000 компонентов
poolComponentsCapacity: 2000);
2024-02-09 23:58:54 +08:00
_world = new EcsDefaultWorld(config);
```
> Компоненты и конфиги можно применять для создания расширений в связке с методами расширений.
2023-05-30 16:51:28 +08:00
## Пул
2023-11-08 19:55:57 +08:00
Является контейнером для компонентов, предоставляет методы для добавления/чтения/редактирования/удаления компонентов на сущности. Есть несколько видов пулов, для разных целей:
* `EcsPool` - универсальный пул, хранит struct-компоненты реализующие интерфейс `IEcsComponent` ;
2024-03-07 08:15:56 +08:00
* `EcsTagPool` - подходит для хранения пустых компонентов-тегов, в сравнении с `EcsPool` имеет лучше оптимизацию памяти и скорости, хранит struct-компоненты с `IEcsTagComponent` ;
2023-11-08 19:55:57 +08:00
2023-06-10 18:12:03 +08:00
Пулы имеют 5 основных метода и их разновидности:
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-06-10 18:12:03 +08:00
// Один из способов получить пул из мира.
EcsPool< Pose > poses = _world.GetPool< Pose > ();
// Добавит компонент на сущность, бросит исключение если компонент уже есть у сущности.
ref var addedPose = ref poses.Add(entityID);
// Вернет компонент, бросит исключение если у сущности нет этого компонента.
ref var gettedPose = ref poses.Get(entityID);
// Вернет компонент доступный только для чтения, бросит исключение если у сущности нет этого компонента.
ref readonly var readonlyPose = ref poses.Read(entityID);
// Вернет true если у сущности есть компонент, в противном случае false.
if (poses.Has(entityID)) { /* ... */ }
// Удалит компонент у сущности, бросит исключение если у сущности нет этого компонента.
poses.Del(entityID);
```
> Есть "безопасные" методы, которые сначала выполнят проверку наличия/отсутствия компонента, названия таких методов начинаются с `Try`
2023-05-30 16:51:28 +08:00
2023-05-31 04:04:25 +08:00
Имеется возможность реализации пользовательского пула
2023-05-31 04:38:04 +08:00
> эта функция будет описана в ближайшее время
2023-05-31 04:04:25 +08:00
2023-06-22 15:35:21 +08:00
## Аспект
2024-04-25 19:32:44 +08:00
Это пользовательские классы наследуемые от `EcsAspect` и используемые для взаимодействия с сущностями. Аспекты одновременно являются кешем пулов и маской компонентов для фильтрации сущностей. Можно рассматривать аспекты как описание того с какими сущностями работает система.
2024-04-09 23:01:29 +08:00
2024-03-26 16:20:38 +08:00
Упрощенный синтаксис:
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-06-01 16:17:18 +08:00
using DCFApixels.DragonECS;
...
2023-06-22 15:35:21 +08:00
class Aspect : EcsAspect
2023-06-01 16:17:18 +08:00
{
2024-03-26 16:20:38 +08:00
// Кешируется пул и Pose добавляется во включающее ограничение.
public EcsPool< Pose > poses = Inc;
// Кешируется пул и Velocity добавляется во включающее ограничение.
public EcsPool< Velocity > velocities = Inc;
// Кешируется пул и FreezedTag добавляется в исключающее ограничение.
public EcsTagPool< FreezedTag > freezedTags = Exc;
2024-04-09 23:01:29 +08:00
// При запросах будет проверяться наличие компонентов
// из включающего ограничения маски и отсутсвие из исключющего.
// Так же есть Opt - только кеширует пул, не влияя на маску.
2023-06-01 16:17:18 +08:00
}
```
2024-03-26 16:20:38 +08:00
Явный синтаксис (результат идентичен примеру выше):
2024-03-08 21:05:17 +08:00
``` c#
using DCFApixels.DragonECS;
...
class Aspect : EcsAspect
{
public EcsPool< Pose > poses;
public EcsPool< Velocity > velocities;
2024-03-26 16:20:38 +08:00
// вместо виртуальной функции, можно использовать конструктор Aspect(Builder b)
protected override void Init(Builder b)
2024-03-08 21:05:17 +08:00
{
2024-03-26 16:20:38 +08:00
poses = b.Include< Pose > ();
velocities = b.Include< Velocity > ();
b.Exclude< FreezedTag > ();
2024-03-08 21:05:17 +08:00
}
}
```
2024-03-26 16:20:38 +08:00
2024-04-09 23:01:29 +08:00
< details >
< summary > Комбинирование аспектов< / summary >
В аспекты можно добавлять другие аспекты, тем самым комбинируя их. Ограничения так же будут скомбинированы.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-06-05 23:18:05 +08:00
using DCFApixels.DragonECS;
...
2023-06-22 15:35:21 +08:00
class Aspect : EcsAspect
2023-06-05 23:18:05 +08:00
{
2023-06-22 15:35:21 +08:00
public OtherAspect1 otherAspect1;
public OtherAspect2 otherAspect2;
2023-06-05 23:18:05 +08:00
public EcsPool< Pose > poses;
2023-06-22 15:35:21 +08:00
// функция Init аналогична конструктору Aspect(Builder b)
2023-06-06 16:54:39 +08:00
protected override void Init(Builder b)
2023-06-05 23:18:05 +08:00
{
2023-06-22 15:35:21 +08:00
// комбинирует с SomeAspect1.
otherAspect1 = b.Combine< OtherAspect1 > (1);
// хотя для OtherAspect1 метод Combine был вызван раньше, сначала будет скомбинирован с OtherAspect2, так как по умолчанию order = 0.
otherAspect2 = b.Combine< OtherAspect2 > ();
// если в OtherAspect1 или в OtherAspect2 было ограничение b.Exclude< Pose > () тут оно будет заменено на b.Include< Pose > ().
2023-06-05 23:18:05 +08:00
poses = b.Include< Pose > ();
}
}
```
2023-06-22 15:35:21 +08:00
Если будут конфликтующие ограничения у комбинируемых аспектов, то новые ограничения будут заменять добавленные ранее. Ограничения корневого аспекта всегда заменяют ограничения из добавленных аспектов. Визуальный пример комбинации ограничений:
2023-06-06 16:54:39 +08:00
| | cmp1 | cmp2 | cmp3 | cmp4 | cmp5 | разрешение конфликтных ограничений|
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |:--- |
2023-06-22 15:35:21 +08:00
| OtherAspect2 | :heavy_check_mark: | :x: | :heavy_minus_sign: | :heavy_minus_sign: | :heavy_check_mark: | |
| OtherAspect1 | :heavy_minus_sign: | :heavy_check_mark: | :heavy_minus_sign: | :x: | :heavy_minus_sign: | Для `cmp2` будет выбрано :heavy_check_mark: |
| Aspect | :x: | :heavy_minus_sign: | :heavy_minus_sign: | :heavy_minus_sign: | :heavy_check_mark: | Для `cmp1` будет выбрано :x: |
2023-06-06 16:54:39 +08:00
| Итоговые ограничения | :x: | :heavy_check_mark: | :heavy_minus_sign: | :x: | :heavy_check_mark: | |
2024-04-09 23:01:29 +08:00
< / details >
2023-06-06 16:54:39 +08:00
2023-05-30 16:51:28 +08:00
## Запросы
2024-04-25 19:32:44 +08:00
Что бы получить необходимый набор сущностей используется метод-запрос `EcsWorld.Where<TAspcet>(out TAspcet aspect)` . В качестве `TAspcet` указывается аспект, сущности будут отфильтрованны по маске указанного аспекта. Запрос `Where` применим как к `EcsWorld` так и коллекциям фреймворка (в этом плане Where чемто похож на аналогичный из Linq).
2024-03-07 11:59:43 +08:00
Пример:
``` c#
public class SomeDamageSystem : IEcsRun, IEcsInject< EcsDefaultWorld >
{
class Aspect : EcsAspect
{
2024-04-25 19:32:44 +08:00
public EcsPool< Health > healths = Inc;
public EcsPool< DamageSignal > damageSignals = Inc;
public EcsTagPool< IsInvulnerable > isInvulnerables = Exc;
2024-03-07 11:59:43 +08:00
}
EcsDefaultWorld _world;
public void Inject(EcsDefaultWorld world) => _world = world;
public void Run()
{
foreach (var e in _world.Where(out Aspect a))
{
2024-04-26 03:50:58 +08:00
// Сюда попадают сущности с компонентами Health, DamageSignal и без IsInvulnerable
a.healths.Get(e).points -= a.damageSignals.Get(e).points;
2024-03-07 11:59:43 +08:00
}
}
}
```
2023-05-30 18:10:59 +08:00
2024-04-25 19:32:44 +08:00
## Коллекции
### EcsSpan
2024-04-25 21:06:49 +08:00
Коллекция сущностей, доступная только для чтения и выделяемая только в стеке. Состоит из ссылки на массив, длинны и идентификатора мира. Аналог `ReadOnlySpan<int>` .
2024-04-25 19:45:27 +08:00
``` c#
//Запрос Where возвращает сущности в виде EcsSpan
EcsSpan es = _world.Where(out Aspect a);
//Итерироваться можно по foreach и for
foreach (var e in es)
{
// ...
}
for (int i = 0; i < es.Count ; i + + )
{
int e = es[i];
//...
}
```
> Хотя `EcsSpan` является просто массивом, в нем не допускается дублирование сущностей.
2024-04-25 19:32:44 +08:00
### EcsGroup
Вспомогательная коллекция основаная на spase set для хранения множества сущностей с O(1) операциями добавления/удаления/проверки и т.д.
2023-06-01 21:02:05 +08:00
``` c#
//Получем новую группу. EcsWorld содержит в с е б е пул групп,
//поэтому будет создана новая или переиспользована свободная.
EcsGroup group = EcsGroup.New(_world);
//Освобождаем группу.
2023-06-22 11:59:04 +08:00
group.Dispose();
2023-06-01 21:02:05 +08:00
```
``` c#
//Добвялем сущность entityID.
group.Add(entityID);
2023-06-01 21:20:54 +08:00
//Проверяем наличие сущности entityID.
group.Has(entityID);
2023-06-01 21:02:05 +08:00
//Удялем сущность entityID.
group.Remove(entityID);
```
``` c#
2024-04-25 21:10:43 +08:00
//Запрос WhereToGroup возвращает сущности в виде группы только для чтения EcsReadonlyGroup
EcsReadonlyGroup group = _world.WhereToGroup(out Aspect a);
2024-04-25 19:32:44 +08:00
//Итерироваться можно по foreach и for
2023-06-01 21:02:05 +08:00
foreach (var e in group)
{
//...
}
for (int i = 0; i < group.Count ; i + + )
{
int e = group[i];
//...
}
```
2023-12-31 23:56:08 +08:00
Так как группы это множества, они содержат методы аналогичные `ISet<T>` . Редактирующие методы имеет 2 варианта, с записью результата в groupA, либо с возвращением новой группы:
2023-06-01 23:01:28 +08:00
2023-06-01 21:02:05 +08:00
``` c#
// Объединение groupA и groupB
groupA.UnionWith(groupB);
EcsGroup newGroup = EcsGroup.Union(groupA, groupB);
// Пересечение groupA и groupB
2023-06-05 23:18:05 +08:00
groupA.IntersectWith(groupB);
EcsGroup newGroup = EcsGroup.Intersect(groupA, groupB);
2023-06-01 21:02:05 +08:00
// Разность groupA и groupB
groupA.ExceptWith(groupB);
EcsGroup newGroup = EcsGroup.Except(groupA, groupB);
// Симметрическая разность groupA и groupB
2023-06-05 23:18:05 +08:00
groupA.SymmetricExceptWith(groupB);
EcsGroup newGroup = EcsGroup.SymmetricExcept(groupA, groupB);
2023-06-01 21:02:05 +08:00
//Разница всех сущностей в мире и groupA
groupA.Inverse();
EcsGroup newGroup = EcsGroup.Inverse(groupA);
```
2024-04-25 19:32:44 +08:00
2023-06-10 17:51:51 +08:00
## Корень ECS
Это пользовательский класс который явялестя точкой входа для ECS. Основное назначение инициализация, запуск систем на каждый Update движка и очистка по окончанию сипользования.
### Пример для Unity
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-06-10 17:51:51 +08:00
using DCFApixels.DragonECS;
using UnityEngine;
public class EcsRoot : MonoBehaviour
{
private EcsPipeline _pipeline;
private EcsDefaultWorld _world;
private void Start()
{
//Создание мира для сущностей икомпонентов
_world = new EcsDefaultWorld();
//Создание пайплайна длясистем
_pipeline = EcsPipeline.New()
// Добавление систем.
// .Add(new SomeSystem1())
// .Add(new SomeSystem2())
// .Add(new SomeSystem3())
// Внедрение мира в системы.
.Inject(_world)
// Прочие внедрения.
// .Inject(SomeData)
// Завершение построения пайплайна.
.Build();
2024-03-07 08:21:01 +08:00
//Иницивлизация пайплайна и запуск IEcsPreInit.PreInit
//и IEcsInit.Init у всех добавленных систем
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Init();
}
private void Update()
{
2024-03-07 08:21:01 +08:00
//Запуск IEcsRun.Run у всех добавленных систем
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Run();
}
private void OnDestroy()
{
2024-03-07 08:21:01 +08:00
//Запускает IEcsDestroyInit.Destroy у всех добавленных систем
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Destroy();
2023-06-12 15:11:12 +08:00
_pipeline = null;
2023-06-10 17:51:51 +08:00
//Обязательно удалять миры которые больше не будут использованы
_world.Destroy();
2023-06-12 15:11:12 +08:00
_world = null;
2023-06-10 17:51:51 +08:00
}
}
```
### Общий пример
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-06-10 17:51:51 +08:00
using DCFApixels.DragonECS;
public class EcsRoot
{
private EcsPipeline _pipeline;
private EcsDefaultWorld _world;
// Инициализация окружения.
public void Init()
{
//Создание мира для сущностей икомпонентов.
_world = new EcsDefaultWorld();
//Создание пайплайна для систем.
_pipeline = EcsPipeline.New()
// Добавление систем.
// .Add(new SomeSystem1())
// .Add(new SomeSystem2())
// .Add(new SomeSystem3())
// Внедрение мира в системы.
.Inject(_world)
// Прочие внедрения.
// .Inject(SomeData)
// Завершение построения пайплайна.
.Build();
2024-03-07 08:21:01 +08:00
// Иницивлизация пайплайна и запуск IEcsPreInit.PreInit
// и IEcsInit.Init у всех добавленных систем.
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Init();
}
// Update-цикл движка.
public void Update()
{
2024-03-07 08:21:01 +08:00
// Запуск IEcsRun.Run у всех добавленных систем.
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Run();
}
// Очистка окружения.
public void Destroy()
{
2024-03-07 08:21:01 +08:00
// Запускает IEcsDestroyInit.Destroy у всех добавленных систем.
2023-06-10 17:51:51 +08:00
_pipeline.Destroy();
2023-06-12 15:11:12 +08:00
_pipeline = null;
2023-06-10 17:51:51 +08:00
// Обязательно удалять миры которые больше не будут использованы.
_world.Destroy();
2023-06-12 15:11:12 +08:00
_world = null;
2023-06-10 17:51:51 +08:00
}
}
```
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
# Debug
2023-12-23 16:07:59 +08:00
Фреймворк предоставляет дополнительные инструменты для отладки и логирования, не зависящие от среды. Так же многие типы имеют свой DebuggerProxy для более информативного отображения в IDE.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
## Мета-Атрибуты
2023-12-31 23:56:08 +08:00
В чистом виде мета-атрибуты не имеют применения, но могут быть использованы для генерации автоматической документации и используются в интеграциях с движками для задания отображения в отладочных инструментах и редакторах.
2023-05-30 23:18:03 +08:00
``` c#
2023-05-30 18:10:59 +08:00
using DCFApixels.DragonECS;
2023-06-01 16:17:18 +08:00
// Задает пользовательское название типа, по умолчанию используется имя типа.
2023-12-31 23:56:08 +08:00
[MetaName("SomeComponent")]
2023-07-04 04:05:27 +08:00
2023-11-08 17:04:58 +08:00
// Используется для группировки типов.
2024-04-10 12:20:11 +08:00
[MetaGroup("Abilities/Passive/")] // или [MetaGroup("Abilities", "Passive")]
2023-07-04 04:05:27 +08:00
2023-05-31 04:38:04 +08:00
// Задает цвет типа в системе rgb, где каждый канал принимает значение от 0 до 255, по умолчанию белый.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
[MetaColor(MetaColor.Red)] // или [MetaColor(255, 0, 0)]
2023-06-01 16:17:18 +08:00
2023-05-30 17:31:34 +08:00
// Добавляет описание типу.
2023-12-31 23:56:08 +08:00
[MetaDescription("The quick brown fox jumps over the lazy dog")]
2023-06-01 16:17:18 +08:00
2023-12-31 23:56:08 +08:00
// Добавляет строковые теги.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
[MetaTags("Tag1", "Tag2", ...)] // [MetaTags(MetaTags.HIDDEN))] чтобы скрыть в редакторе
2023-05-30 17:31:34 +08:00
public struct Component { }
```
2024-03-07 08:15:56 +08:00
Получение мета-информации. С помощью TypeMeta:
``` c#
TypeMeta typeMeta = someComponent.GetMeta();
// или
TypeMeta typeMeta = pool.ComponentType.ToMeta();
var name = typeMeta.Name;
var color = typeMeta.Color;
var description = typeMeta.Description;
var group = typeMeta.Group;
var tags = typeMeta.Tags;
```
С помощью EcsDebugUtility:
``` c#
EcsDebugUtility.GetMetaName(someComponent);
EcsDebugUtility.GetColor(someComponent);
EcsDebugUtility.GetDescription(someComponent);
EcsDebugUtility.GetGroup(someComponent);
EcsDebugUtility.GetTags(someComponent);
```
2023-05-30 16:51:28 +08:00
## EcsDebug
2023-07-04 04:05:27 +08:00
Имеет набор методов для отладки и логирования. Реализован как статический класс вызывающий методы Debug-сервисов. Debug-сервисы - это посредники между системами отладки среды и EcsDebug. Это позволяет не изменяя отладочный код проекта, переносить проект на другие движки, достаточно только реализовать специальный Debug-сервис.
2023-06-01 16:17:18 +08:00
2023-05-31 04:38:04 +08:00
По умолчанию используется `DefaultDebugService` который выводит логи в консоль. Для реализации пользовательского создайте класс наследуемый от `DebugService` и реализуйте абстрактные члены класса.
2023-07-04 04:05:27 +08:00
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-07-04 04:05:27 +08:00
// Логирование.
EcsDebug.Print("Message");
// Логирование с тегом.
EcsDebug.Print("Tag", "Message");
// Прерывание игры.
EcsDebug.Break();
// Установка другого Debug-Сервиса.
EcsDebug.Set< OtherDebugService > ();
```
## Профилирование
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2023-07-04 04:05:27 +08:00
// Создание маркера с именем SomeMarker.
private static readonly EcsProfilerMarker marker = new EcsProfilerMarker("SomeMarker");
...
marker.Begin();
// Код для которого замеряется скорость.
marker.End();
// или
using (marker.Auto())
{
// Код для которого замеряется скорость.
}
```
2023-12-22 17:31:52 +08:00
< / br >
2023-11-08 17:40:42 +08:00
2024-03-07 08:15:56 +08:00
# Расширение фреймворка
Для большей расширемости фреймворкеа есть дополнительные инструменты.
## Конфиги
2024-03-07 08:43:57 +08:00
Конструкторы классов `EcsWorld` и `EcsPipeline` могут принимать контейнеры конфигов реализующие интерфейс `IConfigContainer` или `IConfigContainerWriter` . С помощью этих контейнеров можно передавать данные и зависимости. Встроенная реализация контейнера - `ConfigContainer` , но можно так же использовать свою реализацию.</ br >
2024-03-07 08:15:56 +08:00
Пример использования конфигов для мира:
``` c#
var configs = new ConfigContainer()
.Set(new EcsWorldConfig(entitiesCapacity: 2000, poolsCapacity: 2000)
.Set(new SomeDataA(/* ... */))
.Set(new SomeDataB(/* ... */)));
EcsDefaultWorld _world = new EcsDefaultWorld(configs);
2024-03-07 08:43:57 +08:00
//...
var _someDataA = _world.Configs.Get< SomeDataA > ();
var _someDataB = _world.Configs.Get< SomeDataB > ();
2024-03-07 08:15:56 +08:00
```
Пример использования конфигов для пайплайна:
``` c#
_pipeline = EcsPipeline.New()// аналогично _pipeline = EcsPipeline.New(new ConfigContainer())
.Configs.Set(new SomeDataA(/* ... */))
.Configs.Set(new SomeDataB(/* ... */))
//...
.BuildAndInit();
//...
var _someDataA = _pipeline.Configs.Get< SomeDataA > ();
2024-03-07 08:43:57 +08:00
var _someDataB = _pipeline.Configs.Get< SomeDataB > ();
2024-03-07 08:15:56 +08:00
```
2024-03-07 12:02:33 +08:00
## Компоненты Мира
2024-03-07 08:43:57 +08:00
С помощью компонентов можно прикреплять дополнительные данные к мирам. В качестве компонентов используются `struct` типы. Доступ к компонентам через `Get` оптимизирован, скорость почти такая же как доступ к полям класса.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
``` c#
2024-03-07 08:43:57 +08:00
// Получить компонент.
2024-03-07 08:15:56 +08:00
ref WorldComponent component = ref _world.Get< WorldComponent > ();
```
Реализация компонента:
``` c#
public struct WorldComponent
{
// Данные.
}
```
Или:
``` c#
public struct WorldComponent : IEcsWorldComponent< WorldComponent >
{
// Данные.
void IEcsWorldComponent< WorldComponent > .Init(ref WorldComponent component, EcsWorld world)
{
2024-03-07 08:43:57 +08:00
// Действия при инициализации компонента. Вызывается до первого возвращения из EcsWorld.Get .
2024-03-07 08:15:56 +08:00
}
void IEcsWorldComponent< WorldComponent > .OnDestroy(ref WorldComponent component, EcsWorld world)
{
// Действия когда вызывается EcsWorld.Destroy.
// Вызов OnDestroy, обязует пользователя вручную обнулять компонент, если это необходимо.
component = default;
}
}
```
< details >
< summary > Пример использования< / summary >
События интерфейса IEcsWorldComponent< T > , могут быть использованы для автоматической инициализации полей компонента, и освобождения ресурсов.
``` c#
public struct WorldComponent : IEcsWorldComponent< WorldComponent >
{
private SomeClass _object; // Объект который будет утилизироваться.
private SomeReusedClass _resusedObject; // Объект который будет переиспользоваться.
public SomeClass Object => _object;
public SomeReusedClass ResusedObject => _resusedObject;
void IEcsWorldComponent< WorldComponent > .Init(ref WorldComponent component, EcsWorld world)
{
if (component._resusedObject == null)
component._resusedObject = new SomeReusedClass();
component._object = new SomeClass();
// Теперь при получении компонента через EcsWorld.Get, _resusedObject и _object уже будут созданы.
}
void IEcsWorldComponent< WorldComponent > .OnDestroy(ref WorldComponent component, EcsWorld world)
{
// Утилизируем не нужный объект, и освобождаем ссылку на него, чтобы GC мог е г о собрать.
component._object.Dispose();
component._object = null;
// Как вариант тут можно сделать с б р о с значений у переиспользуемого объекта.
//component._resusedObject.Reset();
//Так как в этом примере не нужно полное обнуление компонента, то строчка ниже не нужна.
//component = default;
}
}
```
< / details >
< / br >
2023-05-30 16:51:28 +08:00
# Расширения
2024-03-11 02:45:57 +08:00
* [Интеграция с движком Unity ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-Unity )
2023-05-30 16:51:28 +08:00
* [Автоматическое внедрение зависимостей ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-AutoInjections )
2024-03-07 08:32:29 +08:00
* [Классическоя C# многопоточность ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-ClassicThreads )
* [Hybrid ](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-Hybrid )
2024-04-17 22:24:39 +08:00
* [One-Frame Components ](https://gist.github.com/DCFApixels/46d512dbcf96c115b94c3af502461f60 )
2024-03-07 08:32:29 +08:00
* Графы (Work in progress)
2023-11-08 18:35:58 +08:00
<!-- * Твое расширение? Если разрабатываешь свои расширения для DragonECS, дай знать и они будут добавлены сюда -->
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-06-12 22:40:06 +08:00
# FAQ
## 'ReadOnlySpan<>' could not be found
В версии юнити 2020.1.х в консоли может выпадать ошибка:
```
The type or namespace name 'ReadOnlySpan< >' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
```
Чтобы починить добавте директиву `ENABLE_DUMMY_SPAN` в `Project Settings/Player/Other Settings/Scripting Define Symbols` .
2023-12-18 05:28:43 +08:00
2024-02-23 23:52:09 +08:00
## Как Выключать/Включать системы?
2024-02-24 00:01:56 +08:00
Напряму - никак. < / br >
Обычно потребность выключить/включить систему появляется когда поменялось общее состояние игры, это может так же значить что нужно переключить сразу группу систем, все это в совокупности можно рассматривать как измннеия процессов. Есть 2 решения:< / br >
+ Если измненеия процесса глобальные, то создать новый `EcsPipeline` и в цикле обновления движка запускать соотвествующий пайплайн.
2024-03-07 08:21:01 +08:00
+ Разделить `IEcsRun` на несколько процессов и в цикле обновления движка запускать соотвествующий процесс. Для этого создайте новый интерфейс процесса, раннер для запуска этого интерфейса и получайте раннер через `EcsPipeline.GetRunner<T>()` .
2024-04-10 23:37:32 +08:00
## Перечень рекомендаций [DragonECS-Vault](https://github.com/DCFApixels/DragonECS-Vault)
2023-12-22 17:40:19 +08:00
< / br >
2023-12-18 05:28:43 +08:00
# Обратная связь
2024-03-29 14:06:24 +08:00
+ Discord (RU-EN) [https://discord.gg/kqmJjExuCf ](https://discord.gg/kqmJjExuCf )
2024-03-29 22:41:06 +08:00
+ QQ (中文) [949562781 ](http://qm.qq.com/cgi-bin/qm/qr?_wv=1027&k=IbDcH43vhfArb30luGMP1TMXB3GCHzxm&authKey=s%2FJfqvv46PswFq68irnGhkLrMR6y9tf%2FUn2mogYizSOGiS%2BmB%2B8Ar9I%2Fnr%2Bs4oS%2B&noverify=0&group_code=949562781 )
2023-12-22 17:40:19 +08:00
2023-12-22 17:41:20 +08:00
< / br > < / br > < / br >
2024-04-25 21:22:18 +08:00
< / br > < / br > < / br >
< / br > < / br > < / br >
< / br > < / br > < / br >
< / br > < / br > < / br >
< / br > < / br > < / br >