移除过度复杂的组件缓存系统 #57
This commit is contained in:
@@ -23,143 +23,7 @@ export class EntityComparer {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 组件缓存项
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
interface ComponentCacheEntry<T extends Component = Component> {
|
|
||||||
component: T;
|
|
||||||
lastAccessed: number;
|
|
||||||
accessCount: number;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 组件缓存配置
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
interface ComponentCacheConfig {
|
|
||||||
maxSize: number;
|
|
||||||
ttl: number; // 生存时间(毫秒)
|
|
||||||
enableLRU: boolean; // 是否启用LRU淘汰策略
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 高性能组件缓存
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
class ComponentCache {
|
|
||||||
private cache = new Map<ComponentType, ComponentCacheEntry>();
|
|
||||||
private accessOrder: ComponentType[] = [];
|
|
||||||
private config: ComponentCacheConfig;
|
|
||||||
|
|
||||||
constructor(config: ComponentCacheConfig = {
|
|
||||||
maxSize: 16,
|
|
||||||
ttl: 5000,
|
|
||||||
enableLRU: true
|
|
||||||
}) {
|
|
||||||
this.config = config;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public get<T extends Component>(type: ComponentType<T>): T | null {
|
|
||||||
const entry = this.cache.get(type);
|
|
||||||
if (!entry) {
|
|
||||||
return null;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 检查TTL
|
|
||||||
if (Date.now() - entry.lastAccessed > this.config.ttl) {
|
|
||||||
this.cache.delete(type);
|
|
||||||
this.removeFromAccessOrder(type);
|
|
||||||
return null;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 更新访问信息
|
|
||||||
entry.lastAccessed = Date.now();
|
|
||||||
entry.accessCount++;
|
|
||||||
|
|
||||||
// 更新LRU顺序
|
|
||||||
if (this.config.enableLRU) {
|
|
||||||
this.updateAccessOrder(type);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return entry.component as T;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public set<T extends Component>(type: ComponentType<T>, component: T): void {
|
|
||||||
// 检查缓存大小限制
|
|
||||||
if (this.cache.size >= this.config.maxSize && !this.cache.has(type)) {
|
|
||||||
this.evictLeastRecentlyUsed();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
const entry: ComponentCacheEntry<T> = {
|
|
||||||
component,
|
|
||||||
lastAccessed: Date.now(),
|
|
||||||
accessCount: 1
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
this.cache.set(type, entry);
|
|
||||||
|
|
||||||
if (this.config.enableLRU) {
|
|
||||||
this.updateAccessOrder(type);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public delete(type: ComponentType): boolean {
|
|
||||||
const deleted = this.cache.delete(type);
|
|
||||||
if (deleted) {
|
|
||||||
this.removeFromAccessOrder(type);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return deleted;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public clear(): void {
|
|
||||||
this.cache.clear();
|
|
||||||
this.accessOrder.length = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public has(type: ComponentType): boolean {
|
|
||||||
return this.cache.has(type);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private evictLeastRecentlyUsed(): void {
|
|
||||||
if (this.accessOrder.length > 0) {
|
|
||||||
const lruType = this.accessOrder[0];
|
|
||||||
this.cache.delete(lruType);
|
|
||||||
this.accessOrder.shift();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private updateAccessOrder(type: ComponentType): void {
|
|
||||||
this.removeFromAccessOrder(type);
|
|
||||||
this.accessOrder.push(type);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
private removeFromAccessOrder(type: ComponentType): void {
|
|
||||||
const index = this.accessOrder.indexOf(type);
|
|
||||||
if (index !== -1) {
|
|
||||||
this.accessOrder.splice(index, 1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
public getStats(): {
|
|
||||||
size: number;
|
|
||||||
maxSize: number;
|
|
||||||
hitRate: number;
|
|
||||||
averageAccessCount: number;
|
|
||||||
} {
|
|
||||||
let totalAccess = 0;
|
|
||||||
let totalHits = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (const entry of this.cache.values()) {
|
|
||||||
totalAccess += entry.accessCount;
|
|
||||||
totalHits++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return {
|
|
||||||
size: this.cache.size,
|
|
||||||
maxSize: this.config.maxSize,
|
|
||||||
hitRate: totalAccess > 0 ? totalHits / totalAccess : 0,
|
|
||||||
averageAccessCount: this.cache.size > 0 ? totalAccess / this.cache.size : 0
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* 游戏实体类
|
* 游戏实体类
|
||||||
@@ -297,25 +161,6 @@ export class Entity {
|
|||||||
*/
|
*/
|
||||||
private _componentTypeToIndex = new Map<ComponentType, number>();
|
private _componentTypeToIndex = new Map<ComponentType, number>();
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 组件缓存
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* 高性能组件访问缓存。
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private _componentCache: ComponentCache;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 组件访问统计
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* 记录组件访问的性能统计信息。
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private _componentAccessStats = new Map<ComponentType, {
|
|
||||||
accessCount: number;
|
|
||||||
lastAccessed: number;
|
|
||||||
cacheHits: number;
|
|
||||||
cacheMisses: number;
|
|
||||||
}>();
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* 构造函数
|
* 构造函数
|
||||||
*
|
*
|
||||||
@@ -325,9 +170,6 @@ export class Entity {
|
|||||||
constructor(name: string, id: number) {
|
constructor(name: string, id: number) {
|
||||||
this.name = name;
|
this.name = name;
|
||||||
this.id = id;
|
this.id = id;
|
||||||
|
|
||||||
// 初始化组件缓存
|
|
||||||
this._componentCache = new ComponentCache();
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
@@ -505,17 +347,6 @@ export class Entity {
|
|||||||
// 更新位掩码
|
// 更新位掩码
|
||||||
this._componentMask |= ComponentRegistry.getBitMask(componentType);
|
this._componentMask |= ComponentRegistry.getBitMask(componentType);
|
||||||
|
|
||||||
// 添加到缓存
|
|
||||||
this._componentCache.set(componentType, component);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 初始化访问统计
|
|
||||||
this._componentAccessStats.set(componentType, {
|
|
||||||
accessCount: 0,
|
|
||||||
lastAccessed: Date.now(),
|
|
||||||
cacheHits: 0,
|
|
||||||
cacheMisses: 0
|
|
||||||
});
|
|
||||||
|
|
||||||
return component;
|
return component;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -575,36 +406,21 @@ export class Entity {
|
|||||||
* @returns 组件实例或null
|
* @returns 组件实例或null
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
public getComponent<T extends Component>(type: ComponentType<T>): T | null {
|
public getComponent<T extends Component>(type: ComponentType<T>): T | null {
|
||||||
// 更新访问统计
|
// 首先检查位掩码,快速排除(O(1))
|
||||||
this.updateComponentAccessStats(type);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 首先检查位掩码,快速排除
|
|
||||||
if (!ComponentRegistry.isRegistered(type)) {
|
if (!ComponentRegistry.isRegistered(type)) {
|
||||||
this.recordCacheMiss(type);
|
|
||||||
return null;
|
return null;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
const mask = ComponentRegistry.getBitMask(type);
|
const mask = ComponentRegistry.getBitMask(type);
|
||||||
if ((this._componentMask & mask) === BigInt(0)) {
|
if ((this._componentMask & mask) === BigInt(0)) {
|
||||||
this.recordCacheMiss(type);
|
|
||||||
return null;
|
return null;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 尝试从缓存获取(O(1))
|
|
||||||
const cachedComponent = this._componentCache.get(type);
|
|
||||||
if (cachedComponent) {
|
|
||||||
this.recordCacheHit(type);
|
|
||||||
return cachedComponent;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 尝试从索引映射获取(O(1))
|
// 尝试从索引映射获取(O(1))
|
||||||
const index = this._componentTypeToIndex.get(type);
|
const index = this._componentTypeToIndex.get(type);
|
||||||
if (index !== undefined && index < this.components.length) {
|
if (index !== undefined && index < this.components.length) {
|
||||||
const component = this.components[index];
|
const component = this.components[index];
|
||||||
if (component && component.constructor === type) {
|
if (component && component.constructor === type) {
|
||||||
// 添加到缓存
|
|
||||||
this._componentCache.set(type, component);
|
|
||||||
this.recordCacheHit(type);
|
|
||||||
return component as T;
|
return component as T;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -613,74 +429,26 @@ export class Entity {
|
|||||||
if (this.scene && this.scene.componentStorageManager) {
|
if (this.scene && this.scene.componentStorageManager) {
|
||||||
const component = this.scene.componentStorageManager.getComponent(this.id, type);
|
const component = this.scene.componentStorageManager.getComponent(this.id, type);
|
||||||
if (component) {
|
if (component) {
|
||||||
// 更新本地缓存和索引
|
// 重建索引映射
|
||||||
this._componentCache.set(type, component);
|
|
||||||
this.rebuildComponentIndex();
|
this.rebuildComponentIndex();
|
||||||
this.recordCacheHit(type);
|
|
||||||
return component;
|
return component;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 最后回退到线性搜索并重建索引
|
// 最后回退到线性搜索并重建索引(O(n),但n很小且很少发生)
|
||||||
for (let i = 0; i < this.components.length; i++) {
|
for (let i = 0; i < this.components.length; i++) {
|
||||||
const component = this.components[i];
|
const component = this.components[i];
|
||||||
if (component instanceof type) {
|
if (component instanceof type) {
|
||||||
// 重建索引映射
|
// 重建索引映射
|
||||||
this._componentTypeToIndex.set(type, i);
|
this._componentTypeToIndex.set(type, i);
|
||||||
this._componentCache.set(type, component);
|
|
||||||
this.recordCacheHit(type);
|
|
||||||
return component as T;
|
return component as T;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
this.recordCacheMiss(type);
|
|
||||||
return null;
|
return null;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 更新组件访问统计
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param type - 组件类型
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private updateComponentAccessStats(type: ComponentType): void {
|
|
||||||
let stats = this._componentAccessStats.get(type);
|
|
||||||
if (!stats) {
|
|
||||||
stats = {
|
|
||||||
accessCount: 0,
|
|
||||||
lastAccessed: Date.now(),
|
|
||||||
cacheHits: 0,
|
|
||||||
cacheMisses: 0
|
|
||||||
};
|
|
||||||
this._componentAccessStats.set(type, stats);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
stats.accessCount++;
|
|
||||||
stats.lastAccessed = Date.now();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 记录缓存命中
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param type - 组件类型
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private recordCacheHit(type: ComponentType): void {
|
|
||||||
const stats = this._componentAccessStats.get(type);
|
|
||||||
if (stats) {
|
|
||||||
stats.cacheHits++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 记录缓存未命中
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param type - 组件类型
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private recordCacheMiss(type: ComponentType): void {
|
|
||||||
const stats = this._componentAccessStats.get(type);
|
|
||||||
if (stats) {
|
|
||||||
stats.cacheMisses++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* 重建组件索引映射
|
* 重建组件索引映射
|
||||||
@@ -745,12 +513,6 @@ export class Entity {
|
|||||||
this.rebuildComponentIndex();
|
this.rebuildComponentIndex();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// 从缓存中移除
|
|
||||||
this._componentCache.delete(componentType);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 清除访问统计
|
|
||||||
this._componentAccessStats.delete(componentType);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 更新位掩码
|
// 更新位掩码
|
||||||
if (ComponentRegistry.isRegistered(componentType)) {
|
if (ComponentRegistry.isRegistered(componentType)) {
|
||||||
this._componentMask &= ~ComponentRegistry.getBitMask(componentType);
|
this._componentMask &= ~ComponentRegistry.getBitMask(componentType);
|
||||||
@@ -810,10 +572,8 @@ export class Entity {
|
|||||||
// 复制组件列表,避免在迭代时修改
|
// 复制组件列表,避免在迭代时修改
|
||||||
const componentsToRemove = [...this.components];
|
const componentsToRemove = [...this.components];
|
||||||
|
|
||||||
// 清空所有缓存和索引
|
// 清空索引和位掩码
|
||||||
this._componentCache.clear();
|
|
||||||
this._componentTypeToIndex.clear();
|
this._componentTypeToIndex.clear();
|
||||||
this._componentAccessStats.clear();
|
|
||||||
this._componentMask = BigInt(0);
|
this._componentMask = BigInt(0);
|
||||||
|
|
||||||
// 移除组件
|
// 移除组件
|
||||||
@@ -880,83 +640,7 @@ export class Entity {
|
|||||||
return removedComponents;
|
return removedComponents;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 获取组件缓存统计信息
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @returns 缓存统计信息
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public getComponentCacheStats(): {
|
|
||||||
cacheStats: ReturnType<ComponentCache['getStats']>;
|
|
||||||
accessStats: Map<string, {
|
|
||||||
accessCount: number;
|
|
||||||
lastAccessed: number;
|
|
||||||
cacheHits: number;
|
|
||||||
cacheMisses: number;
|
|
||||||
hitRate: number;
|
|
||||||
}>;
|
|
||||||
indexMappingSize: number;
|
|
||||||
totalComponents: number;
|
|
||||||
} {
|
|
||||||
const accessStats = new Map<string, {
|
|
||||||
accessCount: number;
|
|
||||||
lastAccessed: number;
|
|
||||||
cacheHits: number;
|
|
||||||
cacheMisses: number;
|
|
||||||
hitRate: number;
|
|
||||||
}>();
|
|
||||||
|
|
||||||
for (const [componentType, stats] of this._componentAccessStats) {
|
|
||||||
const total = stats.cacheHits + stats.cacheMisses;
|
|
||||||
accessStats.set(componentType.name, {
|
|
||||||
...stats,
|
|
||||||
hitRate: total > 0 ? stats.cacheHits / total : 0
|
|
||||||
});
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return {
|
|
||||||
cacheStats: this._componentCache.getStats(),
|
|
||||||
accessStats,
|
|
||||||
indexMappingSize: this._componentTypeToIndex.size,
|
|
||||||
totalComponents: this.components.length
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 预热组件缓存
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* 将所有组件添加到缓存中,提升后续访问性能
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public warmUpComponentCache(): void {
|
|
||||||
for (let i = 0; i < this.components.length; i++) {
|
|
||||||
const component = this.components[i];
|
|
||||||
const componentType = component.constructor as ComponentType;
|
|
||||||
|
|
||||||
// 更新索引映射
|
|
||||||
this._componentTypeToIndex.set(componentType, i);
|
|
||||||
|
|
||||||
// 添加到缓存
|
|
||||||
this._componentCache.set(componentType, component);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 清理组件缓存
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* 清除过期的缓存项,释放内存
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public cleanupComponentCache(): void {
|
|
||||||
// ComponentCache内部会自动处理TTL过期
|
|
||||||
// 这里我们可以强制清理一些不常用的缓存项
|
|
||||||
|
|
||||||
const now = Date.now();
|
|
||||||
const cleanupThreshold = 30000; // 30秒未访问的组件从缓存中移除
|
|
||||||
|
|
||||||
for (const [componentType, stats] of this._componentAccessStats) {
|
|
||||||
if (now - stats.lastAccessed > cleanupThreshold && stats.accessCount < 5) {
|
|
||||||
this._componentCache.delete(componentType);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* 获取所有指定类型的组件
|
* 获取所有指定类型的组件
|
||||||
@@ -1279,32 +963,8 @@ export class Entity {
|
|||||||
childCount: number;
|
childCount: number;
|
||||||
childIds: number[];
|
childIds: number[];
|
||||||
depth: number;
|
depth: number;
|
||||||
componentCache: {
|
|
||||||
size: number;
|
|
||||||
maxSize: number;
|
|
||||||
hitRate: number;
|
|
||||||
averageAccessCount: number;
|
|
||||||
};
|
|
||||||
componentAccessStats: Array<{
|
|
||||||
componentType: string;
|
|
||||||
accessCount: number;
|
|
||||||
cacheHits: number;
|
|
||||||
cacheMisses: number;
|
|
||||||
hitRate: number;
|
|
||||||
lastAccessed: string;
|
|
||||||
}>;
|
|
||||||
indexMappingSize: number;
|
indexMappingSize: number;
|
||||||
} {
|
} {
|
||||||
const cacheStats = this.getComponentCacheStats();
|
|
||||||
const accessStatsArray = Array.from(cacheStats.accessStats.entries()).map(([type, stats]) => ({
|
|
||||||
componentType: type,
|
|
||||||
accessCount: stats.accessCount,
|
|
||||||
cacheHits: stats.cacheHits,
|
|
||||||
cacheMisses: stats.cacheMisses,
|
|
||||||
hitRate: stats.hitRate,
|
|
||||||
lastAccessed: new Date(stats.lastAccessed).toISOString()
|
|
||||||
}));
|
|
||||||
|
|
||||||
return {
|
return {
|
||||||
name: this.name,
|
name: this.name,
|
||||||
id: this.id,
|
id: this.id,
|
||||||
@@ -1319,9 +979,7 @@ export class Entity {
|
|||||||
childCount: this._children.length,
|
childCount: this._children.length,
|
||||||
childIds: this._children.map(c => c.id),
|
childIds: this._children.map(c => c.id),
|
||||||
depth: this.getDepth(),
|
depth: this.getDepth(),
|
||||||
componentCache: cacheStats.cacheStats,
|
indexMappingSize: this._componentTypeToIndex.size
|
||||||
componentAccessStats: accessStatsArray,
|
|
||||||
indexMappingSize: cacheStats.indexMappingSize
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
267
tests/ECS/Entity.performance.test.ts
Normal file
267
tests/ECS/Entity.performance.test.ts
Normal file
@@ -0,0 +1,267 @@
|
|||||||
|
import { Entity } from '../../src/ECS/Entity';
|
||||||
|
import { Component } from '../../src/ECS/Component';
|
||||||
|
|
||||||
|
// 测试组件类
|
||||||
|
class PerfTestComponent1 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent2 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent3 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 3;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent4 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 4;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent5 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 5;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent6 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 6;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent7 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 7;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class PerfTestComponent8 extends Component {
|
||||||
|
public value: number = 8;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('Entity - 性能测试', () => {
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('典型游戏实体性能测试', () => {
|
||||||
|
test('3-5个组件的实体性能测试', () => {
|
||||||
|
const entity = new Entity('TypicalEntity', 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 添加典型游戏实体的组件数量(3-5个)
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent2());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent4());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent5());
|
||||||
|
|
||||||
|
const iterations = 10000;
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
// 模拟典型的组件访问模式
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent3);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent5);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`典型实体(5组件) ${iterations * 3}次组件获取耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 优化后应该有很好的性能
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(50); // 应该在50ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('内存使用优化验证', () => {
|
||||||
|
const entities: Entity[] = [];
|
||||||
|
const entityCount = 1000;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 创建大量实体,每个实体有少量组件
|
||||||
|
for (let i = 0; i < entityCount; i++) {
|
||||||
|
const entity = new Entity(`Entity_${i}`, i);
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent2());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
entities.push(entity);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// 测试批量组件访问性能
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const entity of entities) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent2);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent3);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`${entityCount}个实体,每个3个组件,总计${entityCount * 3}次组件获取耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 优化后的内存使用应该更高效
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(100); // 应该在100ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('组件添加和移除性能测试', () => {
|
||||||
|
const entity = new Entity('TestEntity', 1);
|
||||||
|
const iterations = 1000;
|
||||||
|
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
// 添加组件
|
||||||
|
const comp1 = entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
const comp2 = entity.addComponent(new PerfTestComponent2());
|
||||||
|
const comp3 = entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
|
||||||
|
// 获取组件
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent2);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent3);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 移除组件
|
||||||
|
entity.removeComponent(comp1);
|
||||||
|
entity.removeComponent(comp2);
|
||||||
|
entity.removeComponent(comp3);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`${iterations}次组件添加-获取-移除循环耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 优化后应该有良好的添加/移除性能
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(200); // 应该在200ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('极端情况性能测试', () => {
|
||||||
|
test('单个组件高频访问性能', () => {
|
||||||
|
const entity = new Entity('SingleComponentEntity', 1);
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
|
||||||
|
const iterations = 100000;
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`单组件${iterations}次高频访问耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 单组件访问应该非常快
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(80); // 应该在80ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('多组件实体性能测试', () => {
|
||||||
|
const entity = new Entity('MultiComponentEntity', 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 添加8个组件(比典型情况多)
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent2());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent4());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent5());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent6());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent7());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent8());
|
||||||
|
|
||||||
|
const iterations = 5000;
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
// 随机访问不同组件
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent4);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent7);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent2);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent8);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent3);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent6);
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent5);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`多组件实体(8组件) ${iterations * 8}次随机访问耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 即使是多组件,优化后的性能也应该良好
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(100); // 应该在100ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('hasComponent性能测试', () => {
|
||||||
|
const entity = new Entity('HasComponentTestEntity', 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
entity.addComponent(new PerfTestComponent5());
|
||||||
|
|
||||||
|
const iterations = 50000;
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
entity.hasComponent(PerfTestComponent1); // 存在
|
||||||
|
entity.hasComponent(PerfTestComponent2); // 不存在
|
||||||
|
entity.hasComponent(PerfTestComponent3); // 存在
|
||||||
|
entity.hasComponent(PerfTestComponent4); // 不存在
|
||||||
|
entity.hasComponent(PerfTestComponent5); // 存在
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`${iterations * 5}次hasComponent检查耗时: ${duration.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// hasComponent应该通过位掩码快速完成
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(150); // 应该在150ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('内存效率测试', () => {
|
||||||
|
test('大量实体内存使用测试', () => {
|
||||||
|
const entities: Entity[] = [];
|
||||||
|
const entityCount = 5000;
|
||||||
|
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
// 创建大量实体,模拟真实游戏场景
|
||||||
|
for (let i = 0; i < entityCount; i++) {
|
||||||
|
const entity = new Entity(`Entity_${i}`, i);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 每个实体随机添加2-6个组件
|
||||||
|
const componentCount = 2 + (i % 5);
|
||||||
|
if (componentCount >= 1) entity.addComponent(new PerfTestComponent1());
|
||||||
|
if (componentCount >= 2) entity.addComponent(new PerfTestComponent2());
|
||||||
|
if (componentCount >= 3) entity.addComponent(new PerfTestComponent3());
|
||||||
|
if (componentCount >= 4) entity.addComponent(new PerfTestComponent4());
|
||||||
|
if (componentCount >= 5) entity.addComponent(new PerfTestComponent5());
|
||||||
|
if (componentCount >= 6) entity.addComponent(new PerfTestComponent6());
|
||||||
|
|
||||||
|
entities.push(entity);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const creationTime = performance.now() - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 测试访问性能
|
||||||
|
const accessStartTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const entity of entities) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent1);
|
||||||
|
if (entity.hasComponent(PerfTestComponent3)) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent3);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (entity.hasComponent(PerfTestComponent5)) {
|
||||||
|
entity.getComponent(PerfTestComponent5);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const accessTime = performance.now() - accessStartTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
console.log(`创建${entityCount}个实体耗时: ${creationTime.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
console.log(`访问${entityCount}个实体的组件耗时: ${accessTime.toFixed(2)}ms`);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 优化后应该有良好的批量处理性能
|
||||||
|
expect(creationTime).toBeLessThan(500); // 创建应该在500ms内完成
|
||||||
|
expect(accessTime).toBeLessThan(100); // 访问应该在100ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
268
tests/ECS/Entity.test.ts
Normal file
268
tests/ECS/Entity.test.ts
Normal file
@@ -0,0 +1,268 @@
|
|||||||
|
import { Entity } from '../../src/ECS/Entity';
|
||||||
|
import { Component } from '../../src/ECS/Component';
|
||||||
|
|
||||||
|
// 测试组件类
|
||||||
|
class TestPositionComponent extends Component {
|
||||||
|
public x: number = 0;
|
||||||
|
public y: number = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(x: number = 0, y: number = 0) {
|
||||||
|
super();
|
||||||
|
this.x = x;
|
||||||
|
this.y = y;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class TestHealthComponent extends Component {
|
||||||
|
public health: number = 100;
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(health: number = 100) {
|
||||||
|
super();
|
||||||
|
this.health = health;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class TestVelocityComponent extends Component {
|
||||||
|
public vx: number = 0;
|
||||||
|
public vy: number = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(vx: number = 0, vy: number = 0) {
|
||||||
|
super();
|
||||||
|
this.vx = vx;
|
||||||
|
this.vy = vy;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
class TestRenderComponent extends Component {
|
||||||
|
public visible: boolean = true;
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(visible: boolean = true) {
|
||||||
|
super();
|
||||||
|
this.visible = visible;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('Entity - 组件缓存优化测试', () => {
|
||||||
|
let entity: Entity;
|
||||||
|
|
||||||
|
beforeEach(() => {
|
||||||
|
// 创建新的实体
|
||||||
|
entity = new Entity('TestEntity', 1);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('基本功能测试', () => {
|
||||||
|
test('应该能够创建实体', () => {
|
||||||
|
expect(entity.name).toBe('TestEntity');
|
||||||
|
expect(entity.id).toBe(1);
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(0);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够添加组件', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const addedComponent = entity.addComponent(position);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(addedComponent).toBe(position);
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(1);
|
||||||
|
expect(entity.components[0]).toBe(position);
|
||||||
|
expect(position.entity).toBe(entity);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够获取组件', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
|
||||||
|
const retrieved = entity.getComponent(TestPositionComponent);
|
||||||
|
expect(retrieved).toBe(position);
|
||||||
|
expect(retrieved?.x).toBe(10);
|
||||||
|
expect(retrieved?.y).toBe(20);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够检查组件存在性', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestPositionComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestHealthComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够移除组件', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.removeComponent(position);
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(0);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestPositionComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
expect(position.entity).toBeNull();
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('多组件管理测试', () => {
|
||||||
|
test('应该能够管理多个不同类型的组件', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
const velocity = new TestVelocityComponent(5, -3);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
entity.addComponent(velocity);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(3);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestPositionComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestHealthComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestVelocityComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够正确获取多个组件', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
const velocity = new TestVelocityComponent(5, -3);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
entity.addComponent(velocity);
|
||||||
|
|
||||||
|
const retrievedPosition = entity.getComponent(TestPositionComponent);
|
||||||
|
const retrievedHealth = entity.getComponent(TestHealthComponent);
|
||||||
|
const retrievedVelocity = entity.getComponent(TestVelocityComponent);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(retrievedPosition).toBe(position);
|
||||||
|
expect(retrievedHealth).toBe(health);
|
||||||
|
expect(retrievedVelocity).toBe(velocity);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够批量添加组件', () => {
|
||||||
|
const components = [
|
||||||
|
new TestPositionComponent(10, 20),
|
||||||
|
new TestHealthComponent(150),
|
||||||
|
new TestVelocityComponent(5, -3)
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
const addedComponents = entity.addComponents(components);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(addedComponents.length).toBe(3);
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(3);
|
||||||
|
expect(addedComponents[0]).toBe(components[0]);
|
||||||
|
expect(addedComponents[1]).toBe(components[1]);
|
||||||
|
expect(addedComponents[2]).toBe(components[2]);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('应该能够移除所有组件', () => {
|
||||||
|
entity.addComponent(new TestPositionComponent(10, 20));
|
||||||
|
entity.addComponent(new TestHealthComponent(150));
|
||||||
|
entity.addComponent(new TestVelocityComponent(5, -3));
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.removeAllComponents();
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(entity.components.length).toBe(0);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestPositionComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestHealthComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestVelocityComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('性能优化验证', () => {
|
||||||
|
test('位掩码应该正确工作', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 位掩码应该反映组件的存在
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestPositionComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestHealthComponent)).toBe(true);
|
||||||
|
expect(entity.hasComponent(TestVelocityComponent)).toBe(false);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('索引映射应该正确维护', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
const velocity = new TestVelocityComponent(5, -3);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
entity.addComponent(velocity);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 获取组件应该通过索引映射快速完成
|
||||||
|
const retrievedPosition = entity.getComponent(TestPositionComponent);
|
||||||
|
const retrievedHealth = entity.getComponent(TestHealthComponent);
|
||||||
|
const retrievedVelocity = entity.getComponent(TestVelocityComponent);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(retrievedPosition).toBe(position);
|
||||||
|
expect(retrievedHealth).toBe(health);
|
||||||
|
expect(retrievedVelocity).toBe(velocity);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('组件获取性能应该良好', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
const velocity = new TestVelocityComponent(5, -3);
|
||||||
|
const render = new TestRenderComponent(true);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
entity.addComponent(velocity);
|
||||||
|
entity.addComponent(render);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 测试大量获取操作的性能
|
||||||
|
const iterations = 1000;
|
||||||
|
const startTime = performance.now();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (let i = 0; i < iterations; i++) {
|
||||||
|
entity.getComponent(TestPositionComponent);
|
||||||
|
entity.getComponent(TestHealthComponent);
|
||||||
|
entity.getComponent(TestVelocityComponent);
|
||||||
|
entity.getComponent(TestRenderComponent);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const endTime = performance.now();
|
||||||
|
const duration = endTime - startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 1000次 * 4个组件 = 4000次获取操作应该在合理时间内完成
|
||||||
|
expect(duration).toBeLessThan(100); // 应该在100ms内完成
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
describe('边界情况测试', () => {
|
||||||
|
test('获取不存在的组件应该返回null', () => {
|
||||||
|
const result = entity.getComponent(TestPositionComponent);
|
||||||
|
expect(result).toBeNull();
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('不应该允许添加重复类型的组件', () => {
|
||||||
|
const position1 = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const position2 = new TestPositionComponent(30, 40);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position1);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(() => {
|
||||||
|
entity.addComponent(position2);
|
||||||
|
}).toThrow();
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('移除不存在的组件应该安全处理', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(() => {
|
||||||
|
entity.removeComponent(position);
|
||||||
|
}).not.toThrow();
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
test('调试信息应该正确反映实体状态', () => {
|
||||||
|
const position = new TestPositionComponent(10, 20);
|
||||||
|
const health = new TestHealthComponent(150);
|
||||||
|
|
||||||
|
entity.addComponent(position);
|
||||||
|
entity.addComponent(health);
|
||||||
|
|
||||||
|
const debugInfo = entity.getDebugInfo();
|
||||||
|
|
||||||
|
expect(debugInfo.name).toBe('TestEntity');
|
||||||
|
expect(debugInfo.id).toBe(1);
|
||||||
|
expect(debugInfo.componentCount).toBe(2);
|
||||||
|
expect(debugInfo.componentTypes).toContain('TestPositionComponent');
|
||||||
|
expect(debugInfo.componentTypes).toContain('TestHealthComponent');
|
||||||
|
expect(debugInfo.indexMappingSize).toBe(2);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
|
});
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user