Ускоряем ваш Unity проект. ECS для MonoBehavior разработчиков

• Job System - Пишите многопоточный код, даже если вы не знаете что такое "Race condition" или "Context switch".

• Burst Compiler - Ускорьте код в 10 раз, просто добавив атрибут и отказавшись от ссылочных типов.

• Unity Mathematics - Специальная математика, адаптированная под компилятор Burst.

• Native Container - Обертка над неуправляемой памятью. Это такие же List, Array, Queue, но живут в мире без мусора. Мусор - это ваш код. Мусор - это то, что могут оставлять после себя мертвые ссылочные типы. Сборкой мусора в проекте занимается некий дворник - Garbage Collector, но он очень медленный и злой дядька . Да и Greenpeace советует убирать после себя трупы, не правда ли?

Entity - это все, что вас окружает. Ваша кошка, сын маминой подруги, пицца - это все entity.

Component - это то, что делает ваш Entity особенным. У кошки есть хвост, у сына маминой подруги - мозги, у пиццы - кетчуп. Это все - компоненты.

System - логика, которая управляет всеми entity, у которых есть тот или иной набор компонентов. Хвост помогает всем кошкам балансировать в пространстве, мозги помогают всем сыновьям маминой подруги быть круче вас, а кетчуп позволяет любой пицце быть вкусной.

Entitas - аппетитный фреймворк с самым большим комьюнити, но вся его проблема в том, что он работает на классах. Добавлять этот ингредиент сейчас не модно, повара предпочитают использовать структуры на компонентах. Классы почти в 2 раза медленней структур в синтетических тестах, т.к хранят в памяти ссылку. А данные тесты демонстрируют отставание по скорости готовки до 10 раз.

ECS.ME - потрясающий ECS фреймворк для Unity, приготовленный для сетевых игр с элементом отката (RollBack). Эдакий некоммерческий аналог Quantum от Exit Games. Рецепт очень-очень крутой и вкусный. Но чтобы rollback не дал трещину, нужно четко следовать правилам данного фреймворка.

EgoECS - ECS фреймворк с сильнейшей интеграцией в Unity. С его помощью можно готовить MonoBehavior в качестве компонентов. Если вам не важна скорость работы, EgoECS выглядит весьма хорошим рецептом. Каждая система - это всего 1 фильтр, кому-то такой подход может скручивать руки при написании кода.

Svelto ECS - очень амбициозный рецепт, с очень сложным API. Но я должен был его упомянуть. Скорее всего он не подходит новичкам, но если вы заинтересовались, то на habr существует перевод Wiki данного фреймворка.

Actors - изначально разрабатывался как набор утилит. В рецепте присутствуют реактивные переменные, которые могут нарушить порядок вызовов функций. Реактивщина в ECS может сбить вас с толку при поиске багов / ошибок в вашей игре.

Morpeh - очень хороший Фреймворк, который предлагает вам не просто приготовить ECS архитектуру, но включить очень много сторонних блюд к вашему столу. Внутренности содержат много кода, которые никак не относятся к самому паттерну, а призваны ускорить в целом разработку проекта. Кому-то это может нравиться, я же считаю, что рецепт должен содержать только ингредиенты для целевого блюда.

Добавьте ссылку в Packages/manifest.json

"com.leopotam.ecs": "https://github.com/Leopotam/ecs.git","com.voody.UniLeo": "https://github.com/voody2506/UniLeo.git",

Или Unity Editor -> Window -> Package Manager

using Leopotam.Ecs;using Voody.UniLeo;

[Serializable] // <- Данный атрибут необходим, чтобы управлять компонентом из редактораpublic struct PlayerComponent {     public float health; }

[Serializable]public struct UnityExampleComponent {     public Rigidbody rigidBody;  public Transform transform public GameObject unityObject }

public sealed class PlayerComponentProvider : MonoProvider<PlayerComponent> { }

class PlayerHealthSystem : IEcsInitSystem, IEcsRunSystem {    // Переменная _world автоматически инициализируется    EcsWorld _world = null;    // В фильтре просто описываем с каким компонентом     будет работать система     EcsFilter<PlayerComponent> _filter = null;    public void Init () {    // Сработает на старте    }    public void Run () {        foreach (var i in _filter) {            // entity которые содержат PlayerComponent.            ref var entity = ref _filter.GetEntity (i);             // Get1 вернет ссылку на "PlayerComponent".            ref var player = ref _filter.Get1 (i);            player.helth = player.helth - 10;         }    }}

class Startup : MonoBehaviour {    EcsWorld _world;    EcsSystems _systems;    void Start () {        // create ecs environment.        _world = new EcsWorld ();        _systems = new EcsSystems (_world)            .ConvertScene() // Этот метод сконвертирует GO в Entity            .Add (new PlayerComponent ());        _systems.Init ();    }        void Update () {        // process all dependent systems.        _systems.Run ();    }    void OnDestroy () {        // destroy systems logical group.        _systems.Destroy ();        // destroy world.        _world.Destroy ();    }}

Convert And Inject - Создаст entity на основе компонентов, повешанных на игровой объект.

Convert And Destroy - После превращения GO в Entity , объект автоматически удалится. Может быть полезно, когда необходимо просто добавить определенные компоненты в ECS мир..

Вы можете порождать prefab любым известным вам способом, конвертация пройдет автоматически.

GameObject.Instantiate(gameObject, position, rotation, _world);PhotonNetwork.Instantiate <- рабоатет и в сторонних библиотеках

В ECS всё - данные . Ивенты тоже, необходимо просто создать компонент и запустить его в нужный момент. Ну и создать систему, которая бы реагировала на этот ивент.

// MonoBehavior void OnCollisionEnter(Collision collision){// Создаем новый entity и добавляем компонент    // Переменная _world хранится в Startup классе    EcsEntity entity = _world.NewEntity ();     var event = new EventComponent ();entity.Replace (event);    // Теперь просто можно перехватить этот ивент в любой системе}

В ECS очень важно не нарушать порядок, при котором выполняются системы, асинхронное срабатывание может привести к большим проблемам в будущем.

Очень часто ивент-компоненты нужно очищать в конце кадра, для этого в LeoECS есть готовый механизм.

void Start () {    var world = new EcsWorld ();    _update = new EcsSystems (world);    _update        .Add (new CalculateSystem ())        .Add (new UpdateSystem ())        .OneFrame<EventComponent> () // Этот компонент удалится          самостоятельно в этот момент времени        .Init ();}

У Leo ECS есть готовая интеграция , которая позволяет запускать системы в разных потоках. Она не использует Job System и Burst Compiler , а использует стандартную библиотеку System.Threading.

Но вы вполне можете использовать и пакеты от компании Unity, они дадут намного больше производительности, но интеграция с ними не так легка.

На хабре уже существует отличный пост про Job систему. Вам необходимо вызвать ее внутри ваших Run методов в LeoECS.

Готовой интеграции для LeoECS с популярными сетевыми библиотеками на данный момент не существует, но передача данных осуществляется через ивенты, а как работать с ивентами я уже отвечал.

В любом случается, на данный момент вам придется самостоятельно придумать как лучше всего интегрировать то или иное решение с ECS.