cocosCreator 之 3.x使用NodePool对象池和封装
版本: cocosCreator 3.4.0
语言: TypeScript
环境: Mac
NodePool
在项目中频繁的使用instantiate和node.destory对性能有很大的耗费,比如飞机射击中的子弹使用和销毁。
因此官方提供了NodePool,它被作为管理节点对象的缓存池使用。定义如下:
export class NodePool {// 缓冲池处理组件,用于节点的回收和复用逻辑,这个属性可以是组件类名或组件的构造函数poolHandlerComp?: Constructor<IPoolHandlerComponent> | string;// 构造函数,可传递组件或名称,用于处理节点的复用和回收constructor(poolHandlerComp?: Constructor<IPoolHandlerComponent> | string);// 获取当前缓冲池的可用对象数量size(): number;// 销毁对象池中缓存的所有节点clear(): void;/*@func: 向缓冲池中存入一个不再需要的节点对象@param: 回收的目标节点注意:1. 该函数会自动将目标节点从父节点上移除,但是不会进行 cleanup 操作2. 如果存在poolHandlerComp组件和函数,会自动调用 unuse函数*/put(obj: Node): void;/*@func: 获取对象池中的对象,如果对象池没有可用对象,则返回空@param: 如果组件和函数存在,会向 poolHandlerComp 中的 'reuse' 函数传递的参数*/get(...args: any[]): Node | null;
}
接口汇总:
| 接口 | 说明 |
|---|---|
new() | 创建对象池 |
put() | 将节点放到对象池中 |
get() | 从对象池中获取节点 |
size() | 获取对象池中对象的数目 |
clear() | 销毁对象池中的所有对象 |
使用NodePool的大概思路:
- 通过
NodePool创建对象池 - 获取节点时,可先检测对象池的数目;如果 =0 则克隆节点并放到对象池中,如果 >0 则从对象池中获取
- 节点不使用的时候,如果没有对象池,则调用
node.destory,否则将节点放到对象池中
在对象池中,有个get(...args: any[])的方法,方法参数的使用主要针对于:对象池创建时添加了可选参数。
以飞机射击中子弹的构建为目的,看下关于对象池的使用示例相关:
// GameManager.ts 游戏管理类
import { BulletItem } from '../bullet/BulletItem';@ccclass('GameManager')
export class GameManager extends Component {@property(Prefab) bullet: Prefab = null; // 子弹预制体private _bulletPool: NodePool = null; // 子弹对象池onLoad() {// 创建子弹对象池this._bulletPool = new NodePool();}// 创建玩家子弹private createPlayerBullet() {// 获取子弹节点const bulletNode = this.getBulletNode();const bulletItem = bulletNode.getComponent(BulletItem);// 此处将子弹对象池传入子弹对象脚本bulletItem.init(this._bulletPool);}// 获取子弹节点private getBulletNode(): Node {const size = this._bulletPool.size();if (size <= 0) {// 克隆子弹节点const bulletNode = instantiate(this.bullet);// 将子弹节点添加到对象池中this._bulletPool.put(bulletNode);}// 从对象池中获取节点return this._bulletPool.get();}onDestroy() {// 销毁对象池this._bulletPool.clear();}
}// BulletItem.ts 子弹对象组件脚本
export class BulletItem extends Component {private _bulletPool: NodePool = null;public init(bulletPool: NodePool) {this._bulletPool = bulletPool;}private destroyBullet() {// 检测是否存在对象池,如果存在,则将对象放到对象池中,否则销毁if (this._bulletPool) {this._bulletPool.put(this.node);}else {this.node.destory();}}
}
如上例子,简单演示了下NodePool对象池的使用,但需要注意:
- 最好存储同类型的节点,方便管理
- 注意检测对象池内的对象数目或通过
get获取对象后,进行安全判定,避免null - 注意对象池对象的释放
构造函数的可选参数
在上面的定义文件中,针对于对象池的构建,有着可选参数的支持,代码如下:
// 缓冲池处理组件,用于节点的回收和复用逻辑,这个属性可以是组件类名或组件的构造函数
poolHandlerComp?: Constructor<IPoolHandlerComponent> | string;
// 构造函数,可传递组件或名称,用于处理节点的复用和回收事件逻辑
constructor(poolHandlerComp?: Constructor<IPoolHandlerComponent> | string);
可选参数的支持主要有两种形式:
string字符串形式IPoolHandlerComponent缓存池处理组件形式
对于这两种形式,其本质就是增加了对对象池中对象的自定义逻辑处理,以组件为参数,看下它的定义:
export interface IPoolHandlerComponent extends Component {// 在对象被放入对象池的时候进行调用unuse(): void;// 从对象池中获取对象的时候被调用reuse(args: any): void;
}
这两个方法的调用,看下源码的实现:
// 来源于 node-pool.ts
export class NodePool {// 向对象缓存池存入不需要的对象public put (obj: Node) {if (obj && this._pool.indexOf(obj) === -1) {// 从父节点移除,但并不cleanupobj.removeFromParent();// 获取组件poolHandlerComp,并检测是否存在 unuse方法,如果存在则调用const handler = this.poolHandlerComp?obj.getComponent(this.poolHandlerComp):null;if (handler && handler.unuse) {handler.unuse();}this._pool.push(obj);}}// 获取对象池中的对象public get (...args: any[]): Node | null {// 检测对象池中是否有对象const last = this._pool.length - 1;if (last < 0) {return null;} else {// 将对象从缓存池中取出const obj = this._pool[last];this._pool.length = last;// 获取组件poolHandlerComp,并检测是否存在reuse方法,如果存在则调用const handler=this.poolHandlerComp?obj.getComponent(this.poolHandlerComp):null;if (handler && handler.reuse) {handler.reuse(arguments);}return obj;}}
}
上面的代码有助于对两个方法的调用时机增加一些了解。
下面我们依然以飞机的子弹构建为例,代码增加一些拓展,用于支持对象池的自定义逻辑处理。
// GameManager.ts 游戏管理类
import { BulletItem } from '../bullet/BulletItem';@ccclass('GameManager')
export class GameManager extends Component { onLoad() {// 创建子弹对象池, 参数设定为子弹类的名字this._bulletPool = new NodePool("BulletItem");}private getBulletNodePool() {const size = this._bulletPool.size();if (size <= 0) {const bulletNode = instantiate(this.bullet_1);this._bulletPool.put(bulletNode);}// 获取子弹节点时,可以设置自定义的参数相关return this._bulletPool.get();}
}// BulletItem.ts 子弹对象组件脚本,增加
export class BulletItem extends Component implements IPoolHandlerComponent {unuse(): void {console.log("------ 调用了组件的 unuse 方法");}reuse(args: any): void {console.log("------ 调用了组件的 reuse 方法");}
}
增加对对象的自定义逻辑处理,其要点就是:
- 构建对象池时,需要添加可选参数,参数的名字或组件一定要是对象的脚本组件相关
- 对象的组件脚本类,需要增加
implements IPoolHandlerComponent的实现,也就是unuse和reuse方法 - 根据情况,自定义设定
NodePool.get的参数相关
到这里,关于NodePool的基本使用介绍完毕。
NodePool管理器
在上面的例子中,关于对象池的使用存在着几个问题:
-
从对象池获取对象和将对象放入对象池的调用在不同的脚本文件中,可能会出现维护比较困难的问题
-
对象池的构建不仅针对于子弹,而且可能还有敌机,道具等,可能会出现多个对象池且代码重复的问题。
因此,我们可构建一个对象池的管理类,来统一管理多个不同的对象池,类似于cocos2d-x中的PoolManager。
大致的属性和接口是:
| 属性或方法 | 说明 |
|---|---|
| _nodePoolMap | 保存所有对象池的容器,结构是Map<对象池名, NodePool池> |
| getNodePoolByName():NodePool | 通过名字从容器中获取对象池,如果没有则创建,如果存在则获取 |
| getNodeFromPool():Node | 通过名字从对象池中获取节点,如果没有则克隆,如果存在则获取 |
| putNodeToPool() | 将节点放入对象池中 |
| clearNodePoolByName() | 通过名字将对象池从容器中移除 |
| clearAll() | 移除容器中的所有对象池 |
该类使用的是单例模式,详细的代码如下:
// 对象池管理器
import { _decorator, Component, instantiate, NodePool, Prefab} from 'cc';
const { ccclass } = _decorator;export class NodePoolManager {private static _instance: NodePoolManager = null;private _nodePoolMap: Map<string, NodePool> = null;static get instance() {if (this._instance) {return this._instance;}this._instance = new NodePoolManager();return this._instance;}constructor() {this._nodePoolMap = new Map<string, NodePool>();}/*@func 通过对象池名字从容器中获取对象池@param name 对象池名字@return 对象池*/private getNodePoolByName(name: string): NodePool {if (!this._nodePoolMap.has(name)) {let nodePool = new NodePool(name);this._nodePoolMap.set(name, nodePool);}let nodePool = this._nodePoolMap.get(name);return nodePool;}/*@func 通过对象池名字从对象池中获取节点@param name 对象池名字@param prefab 可选参数,对象预制体@return 对象池中节点 */public getNodeFromPool(name: string, prefab?: Prefab): Node | null {let nodePool = this.getNodePoolByName(name);const poolSize = nodePool.size();if (poolSize <= 0) {let node = instantiate(prefab);nodePool.put(node);}return nodePool.get();}/*@func 将节点放入对象池中@param name 对象池名字@param node 节点*/public putNodeToPool(name: string, node: Node) {let nodePool = this.getNodePoolByName(name);nodePool.put(node);}// 通过名字将对象池从容器中移除public clearNodePoolByName(name: string) {// 销毁对象池中对象let nodePool = this.getNodePoolByName(name);nodePool.clear();// 删除容器元素this._nodePoolMap.delete(name);}// 移除所有对象池public clearAll() {this._nodePoolMap.forEach((value: NodePool, key: string) => {value.clear();});this._nodePoolMap.clear();}static destoryInstance() {this._instance = null;}
}
测试示例:
// GameManager.ts
const BULLET_POOL_NAME = "BulletItem" // 子弹内存池// 创建玩家子弹
private createPlayerBullet() {// 获取子弹节点,参数:节点名,子弹预制体const poolManager = NodePoolManager.instance;const bulletNode = poolManager.getNodeFromPool(BULLET_POOL_NAME, this.bulletPrefab);bulletNode.parent = this.bulletRoot;
}// BulletItem.ts
private destroyBullet() {// 检测是否存在对象池,如果存在,则将对象放到对象池中,否则销毁if (this._bulletPool) {//this._bulletPool.put(this.node);const poolManager = NodePoolManager.instance;poolManager.putNodeToPool(BULLET_POOL_NAME, this.node);}else {this.node.destory();}
}
管理类中有个接口叫做getNodeFromPool(name: string, prefab?: Prefab),第二个参数也可以为prefabName,然后通过resource.load进行动态加载,类似实现:
public getNodeFromPool(name: string, prefabName?: string): Node | null {let nodePool = this.getNodePoolByName(name);const poolSize = nodePool.size();if (poolSize <= 0) {const url = "prefab/" + prefabName;resources.load(url, (err, prefab) => {if (err) {return console.err("getNodeFromPool resourceload failed:" + err.message);}let node = instantiate(prefab);nodePool.put(node);});}return nodePool.get();
}
因resouces.load属于异步操作,可能会出现代码未加载完成就获取的问题,因此可使用异步编程:
public getNodeFromPool(name: string, prefabName?: string): Promise<Node | null> {return new Promise<Node | null>((resolve, reject) => {let nodePool = this.getNodePoolByName(name);const poolSize = nodePool.size();if (poolSize <= 0) {const url = "prefab/" + prefabName;resources.load(url, (err, prefab) => {if (err) {console.error("getNodeFromPool resourceload failed:" + err.message);reject(err);} else {let node = instantiate(prefab);nodePool.put(node);resolve(nodePool.get());}});} else {resolve(nodePool.get());}});
}
关于一些TypeScript的语法相关,可参考博客:
TypeScript 之 Map
TypeScript 之 异步编程
因工作的某些缘故,可能对NodePool的理解及编写示例有所不当,请不吝赐教,感激不尽!
最后祝大家学习生活愉快!
相关文章:
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