UnityECS学习日记十三：Job中动态创建实体（实体命令缓冲系统）

在以前的案例中，通常实体都是在主线程进行动态创建的，而想在Job中进行动态创建，Unity提供了EntityCommandBuffer（实体命令缓冲）概念，它解决了两个问题：

1.在Job中无法访问EntityManager。

2.当访问EntityManager时（例如，创建实体），将使所有注入的数组和EntityQuery对象无效。

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案例十一：Job中创建实体模拟细胞分裂（Scne12）

脚本：Spawner_FromEntity

using Unity.Entities;

public struct Spawner_FromEntity : IComponentData
{
    public float time;
    public Entity Prefab;
}

脚本：SpawnerAuthoring_FromEntity

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Unity.Entities;
// 将自己转换成实体，再由预设生成新的实体
[RequiresEntityConversion]                                             // IDeclareReferencedPrefabs接口的实现，声明引用的预设，好让转化系统提前知道它们的存在
public class SpawnerAuthoring_FromEntity : MonoBehaviour, IDeclareReferencedPrefabs, IConvertGameObjectToEntity
{
    public GameObject prefab;

    public void DeclareReferencedPrefabs(List referencedPrefabs)
    {
        referencedPrefabs.Add(prefab);
    }

    public void Convert(Entity entity, EntityManager dstManager, GameObjectConversionSystem conversionSystem)
    {
        var spawnerData = new Spawner_FromEntity
        {   
            //被引用的预设因为做了声明将被转化成实体
            //所以我们这里只是将游戏对象标记到一个引用该预设的实体上
            Prefab = conversionSystem.GetPrimaryEntity(prefab),
            time = 5
        };
        dstManager.AddComponentData(entity, spawnerData);
    }

脚本：SpawnerSystem_FromEntity

using UnityEngine;
using Unity.Entities;
using Unity.Jobs;
using Unity.Transforms;
using Unity.Mathematics;
using Unity.Collections;

[UpdateInGroup(typeof(SimulationSystemGroup))]      // 标记更新组为模拟系统组
public class SpawnerSystem_FromEntity : JobComponentSystem
{

    /// 开始初始化实体命令缓存系统（BeginInitializationEntityCommandBufferSystem）被用来创建一个命令缓存，
    /// 这个命令缓存将在阻塞系统执行时被回放。虽然初始化命令在生成任务（SpawnJob）中被记录下来，
    /// 它并非真正地被执行（或“回放”）直到相应的实体命令缓存系统（EntityCommandBufferSystem）被更新。
    /// 为了确保transform系统有机会在新生的实体初次被渲染之前运行，SpawnerSystem_FromEntity将使用
    /// 开始模拟实体命令缓存系统（BeginSimulationEntityCommandBufferSystem）来回放其命令。
    /// 这就导致了在记录命令和初始化实体之间一帧的延迟，但是该延迟实际通常被忽略掉。
    /// 

    BeginInitializationEntityCommandBufferSystem m_BeginInitializationEntityCommandBufferSystem;

    protected override void OnCreate()
    {
        ////在一个字段中缓存BeginInitializationEntityCommandBufferSystem，这样我们就不必在每一帧都创建它
        m_BeginInitializationEntityCommandBufferSystem = World.GetOrCreateSystem();

    }

    struct SpawnJob : IJobForEachWithEntity
    {
        public EntityCommandBuffer.Concurrent commandBuffer;
        public float delatime;
        public float3 position;

        public void Execute(Entity entity, int index, ref Spawner_FromEntity spawnerData, ref LocalToWorld location)
        {

            if (spawnerData.time <= 0)
            {
                spawnerData.time = 5;
                Debug.Log("创建一个cube");
                var instance = commandBuffer.Instantiate(index, spawnerData.Prefab);
                commandBuffer.SetComponent(index, instance, new Translation { Value = position });
                commandBuffer.SetComponent(index, instance, new Spawner_FromEntity { time = 5, Prefab = spawnerData.Prefab });
            }
            else
            {
                spawnerData.time -= delatime;
            }

            //commandBuffer.DestroyEntity(index, entity);
        }
    }

    protected override JobHandle OnUpdate(JobHandle inputDeps)
    {
        //取代直接执行结构的改变，一个任务可以添加一个命令到EntityCommandBuffer（实体命令缓存），从而在主线程上完成其任务后执行这些改变
        //命令缓存允许在工作线程上执行任何潜在消耗大的计算，同时把实际的增删排到之后把将要添加实例化命令到EntityCommandBuffer的任务加入计划
        var job = new SpawnJob
        {
            commandBuffer = m_BeginInitializationEntityCommandBufferSystem.CreateCommandBuffer().ToConcurrent(),
            delatime = Time.deltaTime,
            position = UnityEngine.Random.insideUnitSphere * 50
        };
        JobHandle jobHandle = job.Schedule(this, inputDeps);
        //Debug.Log("场景实体个数===" + EntityManager.EntityCapacity);   错误
        ///生成任务并行且没有同步机会直到阻塞系统执行
        ///当阻塞系统执行时，我们想完成生成任务，然后再执行那些命令（创建实体并放置到指定位置）
        /// 我们需要告诉阻塞系统哪个任务需要在它能回放命令之前完成
        m_BeginInitializationEntityCommandBufferSystem.AddJobHandleForProducer(jobHandle);

        return jobHandle;
    }


}

如上图，将自身设定为预制体，并拖拽到Inspector面板里作为动态创建的对象。 

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涉及到的线程知识比较多:

1.任务系统Jobs是C#为了让我们安全地使用多线程而封装的；

2.不能滥用任务系统，否则会引起线程之间的竞争，例如你有四个线程，但是现在有三个被占用，却有五个任务要完成，这时就会五个任务去争夺一个线程，从而造成线程安全问题；

3.任务组件系统可以在工作线程上运行，但是创建和移除实体只能在主线程上做，从而防止线程之间的竞争；

4.为了确保任务可以完成，这里引入了命令缓存机制，就在先把任务缓存起来，等待主线程完成工作后，再进行增删实体的操作。

5.关于阻塞系统，是为了确保安全而生，当线程在执行任务的时候，将其阻塞起来，避免其他任务误入，等任务完成之后，再执行下一个任务，从而有序进行。

6.有的任务由于等待太久而错过时机怎么办，Play Back回放，大概是把没有执行的任务重新添加到队列（我猜的）
这些多线程的东西，知道一些常识即可，然后按照常识操作。

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ECS规定，以下行为都不能在Job中处理：(上面的线程知识也就是在复述下面的四个问题)

1.创建实体（Create Entities）

2.销毁实体（Destroy Entities）

3.给实体添加组件（Add Components）

4.删除实体的组件（Remove Components）

很多情况下，只有在Job中才能决定要不要创建实体、添加组件等，这种时候应该怎么办？于是，就有了EntityCommandBufferSystem（实体命令缓存系统）。简单地说，EntityCommandBufferSystem（实体命令缓存系统）可以让我们在Job里添加一些任务队列，然后在主线程中执行这些任务。
 

读到这里一定要看这篇文章（注意一定要看）：http://www.benmutou.com/archives/2829  ，并结合下面图中的红框指示内容，了解ECS的运行流程。

 

本文参考：https://blog.csdn.net/qq_30137245/article/details/99083411

远程项目仓库（github）：https://github.com/h1031464180/UnityECS