阿呆🐱的空间站
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DOTS

DOTS是什么

Data-Oriented Technology Stack(面向数据的技术栈)

核心包

  • The C# job system
  • The Burst compiler
  • Unity Mathematics
  • Unity Collections
  • Entities (Entity-Component System)

其它相关包

  • Entities.Graphics(Hybrid Renderer)
  • Netcode
  • Physics
  • Animation
  • Audio

DOTS用在哪里

  • 具有大世界流式加载的游戏
  • 具有复杂的大规模模拟的游戏
  • 具有多种网络类型的多人连线游戏
  • 具有需要客户端模拟预测的网络游戏，如FPS

DOTS面向数据设计原则

  • 先设计，后编码
  • 为高效使用内存与缓存而设计
  • 为Blittable Data设计
  • 为普通情况设计
  • 拥抱迭代

程序设计方法

  • Instructional Programming 指令化编程
  • Functional Programming 函数化编程
  • Procedural Programming 过程化编程
  • Object-Oriented Programming/Design 面向对象编程/设计(OOP/OOD)
  • Data-Oriented Design(DOD) 面向数据设计

现代CPU缓存层级结构

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关于缓存的3C和3R

  • Compulsory misses 首次读取数据时，不可避免的MISS
  • Capacity misses 缓存空间不足时，连续使用期间访问数据过多的话，无法保存所有活动的数据
  • Conflict misses 发生访问冲突时，由于数据映射到相同的缓存行，导致缓存的抖动
  • Rearrange 重新排列（代码，数据）： 更改数据的布局以增加数据空间的局部性
  • Reduce 减少（大小，缓存行读取）： 更小更智能的格式/压缩
  • Reuse 重用（Cache lines）： 增加数据的时间（和空间）的局部性

ECS架构 (Entity-Component-System)

实体组件系统（ESC）架构

  • 遵循组合优先继承的原则
  • 面向数据设计
  • 弱耦合
  • 常被应用在游戏开发上

游戏引擎架构演变

  • 基于对象继承的架构
Object Inheritance
  • 基于Actor-component对象组合架构
Actor Component
  • 基于ECS的面向数据设计架构
ECS

DOTS下关于ECS的专有名词

Archetypes-Chunk

  • Archetypes 原型 Archetype依然不是个对象,是个标识符,标识的是所有具有相同的Component组合的实体类型
  • Chunk 而每个Archetype原型所标记的内存会被分成固定大小连续的非托管内存块，被称为Archetype Chunk，chunk种会包含共享同一原型的实体组件数组，默认设置下每个chunk大小为16k,如果实体组件数组填充不满的话，也要有留白,Chunk存在的目的是为了方便数据做并行计算,方便做缓存的prefetch(是面向缓存友好的重要概念)
  • World 一系列entity的组合，每一个entity在一个world中是唯一的，统一受到world中的EntityManager管理
  • EntityManager 负责创建，修改，销毁world中的实体
  • Structural Change 所有导致需要重新组织内存块或内存块内容的操作，都成为Structural Change（结构和内容）
  • Baking
    • SubScene
    • Baker
    • Authoring component
    • Baking ststem
  • Query
    • Share component filter
    • Version filtering
  • QueryBuilder
    • SystemAPI.Query
  • ISystem
  • BlobAssets
  • Entites.Foreach
  • Prefab entity(a.k.a Entity prefab)
  • Lookup

DOTS下的ECS

  • Entity: Entity不是一个容器，它只是一个标识符，它用来指示某个对象的存在。系统可以用它来操作，可以通过组件来分配某些属性
  • Component: 组件是一个数据容器，没有任何逻辑，一组特定的参数关联在一起并定义属性
  • System: 系统是负责对数据进行操作的部分。换句话说，系统是对具有特定属性（组件）的特定实体执行的操作

如何理解L1,L2,L3级缓存这种树形结构设计

L1L2L3Cache

CACHE层级与排队管理

队列类型 image image

队列模型建模考虑因素

  • 到达分布
  • 到达规模
  • 队列中人员耐心程度
  • 有限/无限队长
  • 队列结构
  • ...

核心包学习路径图

  • Job System 学习如何将主线程逻辑迁移到JOB线程中并行执行
  • UnityCollection 学习在JobSystem中与Burst编译生成代码使用访问非托管数据类型结构
  • Create entities 学习使用代码，场景，prefab来实例化Entites对象
  • Entities queries 学习批量处理Entities对象
  • System 学习在主线程代码调度Jobs处理Entities对象