Cocos2Dx之调度器
有的时候我们还需要使用其他的时间触发机制，比如一个重复性动作2秒之后再执行，并且重复间隔为3秒。怎么实现呢？
通过前面的分析，我们知道每个帧间隔时间到期后，都会调用CCDirector的mainLoop来绘制场景和释放内存回收池。这个时间点是Cocos2Dx绘制场景的时间点。帧的间隔时间是确定的，它是Cocos2Dx的最小时间单位。我们可以通过累加已经过去的时间来实现一个定时器，并在指定的时间到期以后执行请求的回调函数。Cocos2Dx的调度器实现也就是根据这一原理。
CCDirector有一个调度器成员：CCScheduler。CC_PROPERTY(CCScheduler*, m_pScheduler, Scheduler)。在绘制场景的函数CCDirector::drawScene中，会调用调度器的update函数。但并不只是CCDirector拥有调度器成员，CCNode也同样拥有一个调度器成员。CCNode的调度器成员实际上是在CCNode的构造函数中，通过CCDirector的getScheduler函数获取的CCDirector调度器的一个引用。CCNode还对它获取的调度器执行了retain操作。理论上，就算CCDirector析构了，CCNode还能访问调度器，但不存在这样的使用场景。
CCNode和CCDirector共享了同一个CCScheduler。我们自己还是可以定义自己的调度器，继承自CCScheduler即可，然后通过CCDirector::setScheduler和CCNode::setScheduler进行设置。这样，我们就能使用自己的调度器了。虽然我们可以修改默认的调度器，但并没有必要这样做。不然你要保证CCDirector和CCNode使用的是同一个调度器。因为调度器的运转是依赖于CCDirector的。
现在，我们有两种方式来使用注册一个调度器：
一是使用CCNode的子类，比如CCSprite、CCScene、CCLayer。
schedule(schedule_selector(SchedulerAutoremove::autoremove), 0.5f);
二是使用CCDirector。
CCDirector::sharedDirector()->getScheduler()->scheduleSelector(schedule_selector(SchedulerAutoremove::autoremove), this, 0.5f, kCCRepeatForever, 0.0f, false);
它们的作用是一样的。只是调用的接口不一样，并且前者显然比后者要简单一些。我们可以理解CCNode的调度器是访问CCDirector调度器的一个封装而已。
CCNode的schedule函数最多有四个参数：
| SEL_SCHEDULE selector | 一个继承自CCNode子类的成员函数 |
| float interval | 调度间隔，以秒为单位。如果设置为0，意味着每一个帧间隔到期都调用一次，并且这种情况建议使用scheduleUpdate。 |
| unsigned int repeat | 调度次数。调度器总共调度次数会是repeat+1。kCCRepeatForever表示无限次。 |
| float delay | 第一次调度需要等待的时间。 |
需要注意的是scheduleUpdate用于每帧都需要执行的动作。对于这类动作，我们不需要注册使用调度器，直接重载CCNode的update即可。CCScheduler对于schedule和update是分开管理的，分别定义了两个哈希表来存储：m_pHashForUpdates和m_pHashForTimers。后面再回头来看。
无论是CCNode的schedule，还是CCDirector的调度器接口，最后都会使用CCScheduler::scheduleSelector。CCScheduler使用CCTimer来封装管理调度器的细节，比如调度器使用的成员函数、Target对象等。CCTimer最重要的操作是update。CCTimer::update负责累计时间，在调度器指定的时间到期之后调用Target上的调度成员函数。
void CCTimer::update(float dt)
{
if (m_bRunForever && !m_bUseDelay)
{//standard timer usage
m_fElapsed += dt;
if (m_fElapsed >= m_fInterval)
{
if (m_pTarget && m_pfnSelector)
{
(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);
}
m_fElapsed = 0;
}
}
else
{//advanced usage
m_fElapsed += dt;
if (m_bUseDelay)
{
if( m_fElapsed >= m_fDelay )
{
if (m_pTarget && m_pfnSelector)
{
(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);
}
m_fElapsed = m_fElapsed - m_fDelay;
m_uTimesExecuted += 1;
m_bUseDelay = false;
}
}
else
{
if (m_fElapsed >= m_fInterval)
{
if (m_pTarget && m_pfnSelector)
{
(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);
}
m_fElapsed = 0;
m_uTimesExecuted += 1;
}
}
if (!m_bRunForever && m_uTimesExecuted > m_uRepeat)
{ //unschedule timer
CCDirector::sharedDirector()->getScheduler()->unscheduleSelector(m_pfnSelector, m_pTarget);
}
}
}
CCTimer::update存在两个分支，前面一个分支处理调度器一直执行并且不需要Delay的情况，后者处理其它的情况。m_fElapsed是已经过去的时间，如果m_fElapsed比指定的间隔m_fInterval大，意味着时间过期了，然后调用Target上的Selector。如果最后发现，我们指定的执行次数已经达到了，就会自动删除这个调度器。
void CCScheduler::scheduleSelector(SEL_SCHEDULE pfnSelector, CCObject *pTarget, float fInterval, unsigned int repeat, float delay, bool bPaused)
{
tHashTimerEntry *pElement = NULL;
HASH_FIND_INT(m_pHashForTimers, &pTarget, pElement);
if (! pElement)
{
pElement = (tHashTimerEntry *)calloc(sizeof(*pElement), 1);
pElement->target = pTarget;
if (pTarget)
{
pTarget->retain();
}
HASH_ADD_INT(m_pHashForTimers, target, pElement);
pElement->paused = bPaused;
}
if (pElement->timers == NULL)
{
pElement->timers = ccArrayNew(10);
}
else
{
for (unsigned int i = 0; i < pElement->timers->num; ++i)
{
CCTimer *timer = (CCTimer*)pElement->timers->arr[i];
if (pfnSelector == timer->getSelector())
{
timer->setInterval(fInterval);
return;
}
}
ccArrayEnsureExtraCapacity(pElement->timers, 1);
}
CCTimer *pTimer = new CCTimer();
pTimer->initWithTarget(pTarget, pfnSelector, fInterval, repeat, delay);
ccArrayAppendObject(pElement->timers, pTimer);
pTimer->release();
}
CCScheduler存储调度器的数据结构是一个哈希表。使用的是开源的UTHash。据说很好用，只用include一个头文件即可。UTHash需要我们自己定义一个带Key的数据结构。schedule调度器使用的数据结构：
typedef struct _hashSelectorEntry
{
ccArray *timers;
CCObject *target; // hash key (retained)
unsigned int timerIndex;
CCTimer *currentTimer;
bool currentTimerSalvaged;
bool paused;
UT_hash_handle hh;
} tHashTimerEntry;
可以看出，使用Target对象的指针作为哈希表的键。也就是说，同一个CCNode对象调用schedule注册的所有调度器都放在一个桶中。前面说过，一个调度器会对应一个CCTimer，这些CCTimer存放在tHashTimerEntry的timers成员当中。
CCScheduler::scheduleSelector首先根据传入的Target地址来寻找是不是已经有一个该对象所对应的哈希桶。如果没有的话，先创建一个。然后检查tHashTimerEntry的timers是否为空，如果为空，先创建一个存放CCTimer的数组，大小为10。否则，timers数组不为空，需要检查是不是已经有一个相同的的调度器了。如果已经存在相同的调度器，只需要将它的调度间隔时间赋值为新设置的调度时间，其他参数不变。如果timers数组中，还没有这样的调度器，就创建一个CCTimer对象封装一下我们设置的调度器，然后添加到timers数组的最后。我们后面会发现，插入的顺序就是调度执行的顺序。
现在我们已经将一个调度器添加到CCScheduler里面。什么时候来触发调度器呢？我们知道，每个帧间隔时间到期后会调用CCDisplayLinkDirector::mainLoop，它又会调用CCDirector::drawScene。CCDirector::drawScene内部会检查当前游戏是否处于暂停状态（CCDirector::pause），如果处于游戏处于暂停状态，调度器会停止计时，也不会触发任何调度器，包括每一帧调用的update调度器。如果游戏处于正常运行过程当中，CCScheduler::update会被执行，他是负责调度器的主循环。
void CCScheduler::update(float dt)
{
m_bUpdateHashLocked = true;
if (m_fTimeScale != 1.0f)
{
dt *= m_fTimeScale;
}
tListEntry *pEntry, *pTmp;
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdatesNegList, pEntry, pTmp)
{
if ((! pEntry->paused) && (! pEntry->markedForDeletion))
{
pEntry->target->update(dt);
}
}
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdates0List, pEntry, pTmp)
{
if ((! pEntry->paused) && (! pEntry->markedForDeletion))
{
pEntry->target->update(dt);
}
}
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdatesPosList, pEntry, pTmp)
{
if ((! pEntry->paused) && (! pEntry->markedForDeletion))
{
pEntry->target->update(dt);
}
}
for (tHashTimerEntry *elt = m_pHashForTimers; elt != NULL; )
{
m_pCurrentTarget = elt;
m_bCurrentTargetSalvaged = false;
if (! m_pCurrentTarget->paused)
{
for (elt->timerIndex = 0; elt->timerIndex < elt->timers->num; ++(elt->timerIndex))
{
elt->currentTimer = (CCTimer*)(elt->timers->arr[elt->timerIndex]);
elt->currentTimerSalvaged = false;
elt->currentTimer->update(dt);
if (elt->currentTimerSalvaged)
{
elt->currentTimer->release();
}
elt->currentTimer = NULL;
}
}
elt = (tHashTimerEntry *)elt->hh.next;
if (m_bCurrentTargetSalvaged && m_pCurrentTarget->timers->num == 0)
{
removeHashElement(m_pCurrentTarget);
}
}
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdatesNegList, pEntry, pTmp)
{
if (pEntry->markedForDeletion)
{
this->removeUpdateFromHash(pEntry);
}
}
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdates0List, pEntry, pTmp)
{
if (pEntry->markedForDeletion)
{
this->removeUpdateFromHash(pEntry);
}
}
DL_FOREACH_SAFE(m_pUpdatesPosList, pEntry, pTmp)
{
if (pEntry->markedForDeletion)
{
this->removeUpdateFromHash(pEntry);
}
}
m_bUpdateHashLocked = false;
m_pCurrentTarget = NULL;
}
CCScheduler::update根据优先级，先去处理update调度器。优先级是数值越小，优先级越高。处理逻辑是先处理优先级为负数的，然后处理优先级为0的，最后处理优先级为正数的。调度完毕，删除update调度器的顺序也是按这样的顺序。update调度器使用的数据结构，比schedule调度器要多一个双向链表。update调度器使用了一个HASH表，和三个双向链表。HASH表还是以Target的对象指针作为HASH的键。双向链表维护的是前面3个优先级。对于大于0和小于0的链表，优先级内部还是有序的。
typedef struct _hashUpdateEntry
{
tListEntry **list; // Which list does it belong to ?
tListEntry *entry; // entry in the list
CCObject *target; // hash key (retained)
UT_hash_handle hh;
} tHashUpdateEntry;
CCScheduler的scheduleUpdateForTarget通过priorityIn来完成update调度器的添加。
update调度器的执行就是调用Target的update函数。schedule调度器的执行：循环遍历HASH表，然后委托给了CCTimer的update函数。CCTimer::update我们前面已经看过，它累计时间，并作调度器指定的时候到期过后，调用注册的SEL_SCHEDULE selector函数。
CCScheduler::update内部用到了m_fTimeScale，它可以帮忙加快或减慢时间流逝的速度。