实体组件系统

该文翻译自 artemis-odb的wiki

什么是实体组件系统

实体组件系统包含三个部分:

1. 组件（components）,一个标准的组件只包含一些基础数据属性，它不包含任何的游戏逻辑，在定义你自己的标准组件时，你的组件应该只有一些原始的属性或者数据对象.

2. 实体(Entities） 一个标准的实体时一些 组件的集合

3. 系统（Systems），系统通常是对一组共享的实体(Entities进行迭代操作

举个例子

让我们来做一个简单的平台游戏: 拼字游戏.在这个假设的例子中，你需要处理 物理碰撞、绘制图形以及驱动字符移动等内容，为了完成这个平台游戏，我们可以采用以下组件:

Motion: 用于驱动字符如何移动
Spatial: 用于绘制字符如何出现
Physics： 用于处理字符的碰撞检测、应用物理力等
PlayerInput：处理玩家的输入

至此，我们已经定义了一个“玩家实体“，然后在运行时添加这些组件.

接下来我们创建系统去操作各种组件，我们的系统可以这样定义:

RenderSystem(渲染系统)，作用于包含有物理和空间组件的任何实体。我们利用物理组件，以确认字符的空间位置。利用空间组件，以确定如何绘制字符.如果一个实体没有物理组件或者空间组件中的任何一个，那么RenderSystem将不会处理它。

MotionSystem（运动系统） 它作用于包含有物理和运动组件的任何实体。我们利用运动组件，以确认哪些运动(left, right, jump, etc.)被施加到实体上.我们利用物理组件，在实体上施加物理力效果.如上所示，如果一个系统没有包含 物理或运动组件中的一种，那么 运动系统将不会对它进行处理。

PlayerInputSystem（玩家输入系统） 它作用于包含有运动和玩家输入 组件的任何实体。玩家输入组件可以是“本地”或者"远程“（网络或其他方式）,对于一个“本地”玩家实体而已，按键更新运动实体，对于一个联网玩家实体而言，网络操作 更新运动实体.
[当 本地玩家 按下 LEFT 键，PlayerInputSystem 执行并检测更新，更新运动组件，MotionSystem 执行并检测到 实体运动向左，然后向实体施加一个向左的力，RenderSystem 执行并检测实体当前的空间位置，根据空间组件将其绘制（可能包含纹理及动画）]

看起来很麻烦的样子，为什么不使用传统的OOP呢？

实体组件系统的一个优点是，它帮你拆分一件非常复杂的事物，你的代码可以专注的做某一件事，此外它可以防止'类爆炸',当你的游戏架构越来越复杂的情况下，你可以仅仅添加或删除组件，而无需面临重大的重构.

在层次上，两个不同层次的类需要用到共性的方法，它们就需要来自相同的超类，较少的层次对整个游戏的架构上来说是好的，然而随着时间的推移，OOP会将此带入深渊.

使用实体组件系统可以分解体系结构，为我们添加、扩展、删除操作提供了一个非常方便的绝径，拿上面的例子来说，我们现在想造一些敌人，我们可以创建一个组件 EnemyAI,然后我们创建一个新的实体,这个实体包含：

1. Motion component 运动组件
2. Physics component 物理组件
3. Spatial component 空间组件
4. EnemyAI component AI组件

然后我们创建EnemyAISystem来操作包含有 运动、物理、控件及AI组件的任何实体，该系统定义了何时以及如何移动相关的实体，并在process方法中更新运动组件的值，而我们的渲染系统及运动系统无需做任何变化

扩展阅读，这些资源能够让你更了解ECS系统:

Entity Systems Wiki
Entity Systems are the future of MMOG development - Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
Entity Systems: what makes good Components? good Entities?
Slick forums for Artemis (not specifically artemis-odb)
Role of systems in entity systems architecture