关于typescript:游戏开发性能优化之对象池

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为什么要应用对象池

对象池优化是游戏开发中十分重要的优化形式，也是影响游戏性能的重要因素之一。
在游戏中有许多对象在不停的创立与移除，比方角色攻打子弹、特效的创立与移除，NPC 的被毁灭与刷新等，在创立过程中十分耗费性能，特地是数量多的状况下。
对象池技术能很好解决以上问题，在对象移除隐没的时候回收到对象池，须要新对象的时候间接从对象池中取出应用。
长处是缩小了实例化对象时的开销，且能让对象重复应用，缩小了新内存调配与垃圾回收器运行的机会。

Cocos 官网文档阐明的应用形式

https://docs.cocos.com/creator/manual/zh/scripting/pooling.html

  1. 这样的一个对象池，其实严格意义上来说更像是节点池，因为它曾经解决了节点移除等操作。
  2. 无奈将一般的 TS 对象放入 cc.NodePool 进行治理。那么当咱们须要对一般的 TS 对象进行治理的时候还是须要本人再写一个对象池。
  3. 益处就是回收节点的时候不须要对节点做任何操作。
  4. 将节点增加到场景中时不须要思考是否存在的问题，间接 addChild 就能够了，因为存在于对象池中的节点必然是从场景中移除的节点。
  5. 在应用的过程中频繁移除和增加有性能问题。

针对以上问题，我分享一下本人应用对象池的教训。

对象池的封装

  1. 节点对象池
import {IPool} from "./IPool";
export default class CCNodePool implements IPool{

    private pool: cc.NodePool;

    private resItem: cc.Prefab;

    private name: string = ''

    /**
     * 
     * @param prefab 预制体
     * @param conut 初始化个数
     */
    constructor(name: string, resItem: cc.Prefab, conut: number) {
        this.name = name
        this.pool = new cc.NodePool();
        this.resItem = resItem;
        for (let i = 0; i < conut; i++) {let obj: cc.Node = this.getNode(); // 创立节点
            this.pool.put(obj); // 通过 putInPool 接口放入对象池
        }
    }

    getName() {return this.name}

    get() {let go: cc.Node = this.pool.size() > 0 ? this.pool.get() : this.getNode();
        return go;
    }

    getNode() {if(this.resItem){return cc.instantiate(this.resItem);
        }else{console.error('预制体没有赋值')
            return null;
        }
    }

    size() {return this.pool.size();
    }

    put(go: cc.Node) {this.pool.put(go);
    }

    clear() {this.pool.clear();
    }

}
  1. 非节点对象池
export default class TSObjectPool<T> {private pool:any [] = []

    private className:string;

    constructor(className:string,type: { new(): T ;},count:number = 0){
        this.className = className;
        for (let index = 0; index < count; index++) {this.pool.push(new type());
        }
    }

    getClassName(){return this.className;}

    get<T>(type: { new(): T ;} ): T {let go = this.pool.length > 0 ? this.pool.shift() : null;
        if(!go){go = new type();
        }
        return go;
    }

    put(instance:T){this.pool.push(instance);

    }

    clear(){this.pool = [];
    }
 
}

对象池管理器

不论是节点对象池还是非节点对象池。我都习惯通过一个管理器封装起来应用。
这样的益处就是集中管理，批改时也十分不便。

  1. 节点对象池管理器
import CCNodePool from "./CCNodePool";
import SelfPool from "./SelfPool";

export default class CCPoolManager {

    private static ins: CCPoolManager;

    static instance(): CCPoolManager {if (!this.ins) {this.ins = new CCPoolManager();
        }
        return this.ins;
    }


    // 对象池表
    private pools = {};
    // 对象名称 和给定 key 的 映射表 这样在回收对象的时候就不须要传入 key 了。通过节点的 name 就能够找到 key。private nameMap = {};

    init(key: string, resItem: cc.Prefab, count: number) {if (!this.pools[key]) {this.pools[key] = new SelfPool(new CCNodePool(key, resItem, count))
        }

    }

    getPool(key: string) {return this.pools[key].getPool();}

    get(key: string): cc.Node {if (this.pools[key]) {let go: cc.Node = this.pools[key].get();
            if (!this.nameMap[go.name] && go.name != key) {this.nameMap[go.name] = key;
            }
            return go;
        }
        return null;
    }


    put(go: cc.Node, nodePool: boolean = false) {let key = this.nameMap[go.name];

        if (!key) {key = go.name;}

        if (!this.pools[key]) {cc.warn("not have  name", key, ',go.name', go.name);
            return;
        }
        this.pools[key].put(go, nodePool);
    }

    clear(name: string) {if (this.pools[name]) {this.pools[name].clear();
            this.pools[name] = null;
        }
    }
    clealAll() {for (const key in this.pools) {this.clear(key);
        }
        this.pools = {};}
}
  1. 非节点对象池管理器
import TSObjectPool from "./TSObjectPool";
export default class TSPoolManager {
    // 对象池表
    private pools = {}


    private static ins: TSPoolManager;

    static instance(): TSPoolManager {if (!this.ins) {this.ins = new TSPoolManager();
        }
        return this.ins;
    }


    init<T>(key: string, type: { new(): T; }, count: number = 1): void {if (!this.pools[key]) {this.pools[key] = new TSObjectPool(key, type, count);
        }
    }
    /**
     * 取得被销毁的对象
     * @param key 
     */
    get<T>(key: string, type: { new(): T; }, count: number = 1): T {if (!this.pools[key]) {this.pools[key] = new TSObjectPool(key, type, count);
        }
        return this.pools[key].get(type);
    }

    put(key: string, obj) {let pool = this.pools[key]
        if (pool) {pool.put(obj);
        }
    }
}

通用对象池

对象由内部创立。不必思考是否为预制体创立的节点对象。

  1. 对象池
export default class ObjectPool<T>{private buffList: T[] = []

    private key: string;

    constructor(key: string) {this.key = key;}

    get(func: () => T) {let item = this.buffList.length > 0 ? this.buffList.shift() : func();
        return item;
    }

    put(obj: T) {this.buffList.push(obj)
    }

    size() {return this.buffList.length}

    destroy() {this.buffList.length = 0;}
}
  1. 对象池管理器
import ObjectPool from "./ObjectPool";
import TSMap from "../struct/TSMap";

export default class PoolManager {

    private static ins: PoolManager
    static instance() {if (!this.ins) {this.ins = new PoolManager();
        }
        return this.ins;
    }
    
    private map: TSMap<string, ObjectPool<any>> = new TSMap();

    get(key: any, func: () => any) {if (!this.map.has(key)) {this.map.set(key, new ObjectPool(key))
        }
        return this.map.get(key).get(func)
    }

    put(key: any, obj: any) {if (this.map.has(key)) {this.map.get(key).put(obj)
        } else {}}

    size(key: string) {if (this.map.has(key)) {return this.map.get(key).size()}
        return 0;
    }

    destroy() {this.map.clear();
    }


}

针对 Cocos 对象池的优化


针对 Cocos 的这一性能问题，我利用装璜模式，自定义了 SelfPool 类扭转了获取和回收时的操作。

import CCNodePool from "./CCNodePool";
import {IPool} from "./IPool";
/**
 * 应用 opacity 形式暗藏对象
 */
export default class SelfPool implements IPool{private list:cc.Node[] = []
    
    private pool:CCNodePool;

    constructor(pool:CCNodePool){this.pool = pool;}

    get(){let go:cc.Node =  this.list.length > 0 ? this.list.shift() : this.pool.get();
        go.opacity  = 255;
        return go;     
    }

    getPool(){return this.pool}

    size(){return this.pool.size() + this.list.length;
    }

    /**
     * 
     * @param go 
     * @param nodePool 是否放入 NodePool 中
     */
    put(go:cc.Node,nodePool:boolean = false){if(nodePool){this.pool.put(go)
        }else{this.list.push(go);
            go.stopAllActions();
            go.opacity  = 0;
        }

    }

    clear(){this.pool.clear();
        this.list.length = 0;     
    }
}

在对象池初始化的时候做了这样的解决

如果不想应用暗藏形式，能够去掉这一层封装，接口都是一样的。

对象池回收的偷懒形式

在回收对象时的一贯操作是 put(key,obj)
如果 obj 必定领有 name 或者其余某个能够标识类别的属性，能够将 key 与 name 做一个映射。通过 name 间接取得 key，从而找到对应的对象池，那么在 put 的时候也就不须要传入 key 了。

结语

以上就是我在游戏开发中应用对象池的几种的形式，分享进去，供大家参考应用。

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正文完
typescript
发表至： typescript
2020-07-31
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