ECS Unity詳解

一、什麼是ECS Unity

ECS Unity，即Entity Component System Unity，是Unity引擎中的一種實體組件系統，為了更好地支持多線程和並行處理而開發出來的一種系統。使用ECS Unity系統可以幫助開發者更好地控制遊戲場景中的邏輯關係和數據組織，並且能夠更好地實現高效的遊戲性能。

二、ECS Unity的架構

ECS架構包括三個概念：實體(Entity)、組件(Component)和系統(System)。在ECS中，一個遊戲物體不再是一個單獨的元素，它被分為實體和組件，而系統依據不同的規則處理這些實體和組件。具體來說：

1、實體：實體是遊戲中的元素，可以是任意遊戲對象，如戰士、物品等，實體的數量可以很多。

2、組件：組件是實體中具有某個特定方面的屬性，如遊戲物體的位置、旋轉、大小、速度、生命值等等。每個實體可以擁有多種不同類型的組件。

3、系統：系統則是處理實體和組件之間的關係的規則，它可以被分為三個部分：查詢(Entity Query)、過濾器(Filter)以及行為(Job或者View)。查詢定義系統感興趣的實體和組件；過濾器用於篩選系統需要處理的實體；行為負責實現系統的核心邏輯。系統可以並行執行。

三、ECS Unity的優點

相較於傳統的面向對象的編程方式，ECS Unity具有許多優點：

1、高效：ECS Unity可以使得遊戲對象更加高效，可以將數據儲存在內存中，加快訪問速度，並且具有更好的並行化效果，可以充分利用多核CPU來提高遊戲性能。

2、可擴展：ECS Unity的實體、組件、系統的分離，使得它更加容易擴展和重用，開發者可以更快速地製作新內容。

3、靈活性：ECS Unity可以使得開發者更好地控制實體和組件之間的關係，並且可以很容易地創建新的組件進行擴展，它沒有面向對象編程的限制；同時也能使得程序更加清晰，更加容易理解和維護。

四、ECS Unity的代碼實現

1、創建實體

在ECS Unity中，創建一個實體的方式是通過實例化一個Entity對象，示例代碼如下：

Entity entity = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager.CreateEntity();

2、創建組件

在ECS Unity中，我們可以通過下面的代碼來創建一個組件：

Translation trans = new Translation { Value = new float3(1f, 2f, 3f) };

這裡我們創建了一個名為trans的Translation類型的組件，它的值是{1f, 2f, 3f}，其中float3是一個用於儲存三維向量的結構體。

3、將組件與實體關聯

在ECS Unity中，我們可以通過下面的方式將組件和實體進行關聯：

World.DefaultGameObjectInjectionWorld.EntityManager.AddComponentData(entity, trans);

這裡我們將實體entity和組件trans進行關聯。

4、創建系統

在ECS Unity中，創建一個系統有以下幾個步驟：

1）創建一個繼承自ComponentSystem的系統對象，如下：

public class SampleSystem : ComponentSystem

2）在系統對象中重寫OnUpdate()方法，添加自定義系統邏輯：

protected override void OnUpdate()
{
    //System Logic
}

5、執行系統邏輯

最後我們需要執行系統，更新實體和組件的狀態。我們可以通過下面的方法實現：

SampleSystem system = World.DefaultGameObjectInjectionWorld.GetOrCreateSystem();
system.Update();

五、總結

ECS Unity是一個非常新穎、高效、可擴展的實體組件系統，它能夠幫助開發者更好地組織遊戲場景中的邏輯關係，並且能夠大大提高遊戲性能。在使用ECS Unity時，開發者需要進行系統分析、組件的拆解、邏輯的重構等一系列改變，但是這個改變是值得的。相信在未來，ECS Unity會成為遊戲製作的一種常用方式，這使得我們更好地創作出更加高效、複雜的遊戲。