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# 组件系统
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在 ECS 架构中,组件(Component)是数据和行为的载体。组件定义了实体具有的属性和功能,是 ECS 架构的核心构建块。
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## 基本概念
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组件是继承自 `Component` 抽象基类的具体类,用于:
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- 存储实体的数据(如位置、速度、健康值等)
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- 定义与数据相关的行为方法
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- 提供生命周期回调钩子
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- 支持序列化和调试
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## 创建组件
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### 基础组件定义
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```typescript
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import { Component, ECSComponent } from '@esengine/ecs-framework';
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@ECSComponent('Position')
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||||
class Position extends Component {
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x: number = 0;
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y: number = 0;
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constructor(x: number = 0, y: number = 0) {
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super();
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this.x = x;
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this.y = y;
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}
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}
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@ECSComponent('Health')
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class Health extends Component {
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current: number;
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max: number;
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constructor(max: number = 100) {
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super();
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||||
this.max = max;
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this.current = max;
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}
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// 组件可以包含行为方法
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takeDamage(damage: number): void {
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this.current = Math.max(0, this.current - damage);
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}
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heal(amount: number): void {
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this.current = Math.min(this.max, this.current + amount);
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}
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isDead(): boolean {
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return this.current <= 0;
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}
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}
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```
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### 组件装饰器
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**必须使用 `@ECSComponent` 装饰器**,这确保了:
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- 组件在代码混淆后仍能正确识别
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- 提供稳定的类型名称用于序列化和调试
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||||
- 框架能正确管理组件注册
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```typescript
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// ✅ 正确的用法
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@ECSComponent('Velocity')
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class Velocity extends Component {
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dx: number = 0;
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dy: number = 0;
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}
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// ❌ 错误的用法 - 没有装饰器
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class BadComponent extends Component {
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// 这样定义的组件可能在生产环境出现问题
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}
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```
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## 组件生命周期
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组件提供了生命周期钩子,可以重写来执行特定的逻辑:
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```typescript
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||||
@ECSComponent('ExampleComponent')
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||||
class ExampleComponent extends Component {
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||||
private resource: SomeResource | null = null;
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/**
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||||
* 组件被添加到实体时调用
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||||
* 用于初始化资源、建立引用等
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*/
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||||
onAddedToEntity(): void {
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console.log(`组件 ${this.constructor.name} 被添加到实体 ${this.entity.name}`);
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||||
this.resource = new SomeResource();
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||||
}
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||||
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||||
/**
|
||||
* 组件从实体移除时调用
|
||||
* 用于清理资源、断开引用等
|
||||
*/
|
||||
onRemovedFromEntity(): void {
|
||||
console.log(`组件 ${this.constructor.name} 从实体 ${this.entity.name} 移除`);
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||||
if (this.resource) {
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||||
this.resource.cleanup();
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||||
this.resource = null;
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}
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}
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}
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```
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## 访问实体
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组件可以通过 `this.entity` 访问其所属的实体:
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```typescript
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||||
@ECSComponent('Damage')
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||||
class Damage extends Component {
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||||
damage: number;
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||||
constructor(damage: number) {
|
||||
super();
|
||||
this.damage = damage;
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||||
}
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// 在组件方法中访问实体和其他组件
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applyDamage(): void {
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const health = this.entity.getComponent(Health);
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if (health) {
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||||
health.takeDamage(this.damage);
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||||
// 如果生命值为0,销毁实体
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||||
if (health.isDead()) {
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||||
this.entity.destroy();
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||||
}
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}
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}
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}
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```
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## 组件属性
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每个组件都有一些内置属性:
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```typescript
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||||
@ECSComponent('ExampleComponent')
|
||||
class ExampleComponent extends Component {
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||||
someData: string = "example";
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||||
showComponentInfo(): void {
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console.log(`组件ID: ${this.id}`); // 唯一的组件ID
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||||
console.log(`所属实体: ${this.entity.name}`); // 所属实体引用
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}
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||||
}
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```
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## 复杂组件示例
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### 状态机组件
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```typescript
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enum EntityState {
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Idle,
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||||
Moving,
|
||||
Attacking,
|
||||
Dead
|
||||
}
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||||
@ECSComponent('StateMachine')
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||||
class StateMachine extends Component {
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||||
private _currentState: EntityState = EntityState.Idle;
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||||
private _previousState: EntityState = EntityState.Idle;
|
||||
private _stateTimer: number = 0;
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||||
get currentState(): EntityState {
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||||
return this._currentState;
|
||||
}
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|
||||
get previousState(): EntityState {
|
||||
return this._previousState;
|
||||
}
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||||
get stateTimer(): number {
|
||||
return this._stateTimer;
|
||||
}
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changeState(newState: EntityState): void {
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||||
if (this._currentState !== newState) {
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||||
this._previousState = this._currentState;
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||||
this._currentState = newState;
|
||||
this._stateTimer = 0;
|
||||
}
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}
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||||
updateTimer(deltaTime: number): void {
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||||
this._stateTimer += deltaTime;
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}
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isInState(state: EntityState): boolean {
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||||
return this._currentState === state;
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}
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}
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```
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### 配置数据组件
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```typescript
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interface WeaponData {
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damage: number;
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||||
range: number;
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fireRate: number;
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||||
ammo: number;
|
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}
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||||
@ECSComponent('WeaponConfig')
|
||||
class WeaponConfig extends Component {
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||||
data: WeaponData;
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||||
constructor(weaponData: WeaponData) {
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||||
super();
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||||
this.data = { ...weaponData }; // 深拷贝避免共享引用
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}
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// 提供便捷的访问方法
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||||
getDamage(): number {
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||||
return this.data.damage;
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}
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canFire(): boolean {
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||||
return this.data.ammo > 0;
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||||
}
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||||
consumeAmmo(): boolean {
|
||||
if (this.data.ammo > 0) {
|
||||
this.data.ammo--;
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||||
return true;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
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||||
}
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```
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## 最佳实践
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### 1. 保持组件简单
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```typescript
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// ✅ 好的组件设计 - 单一职责
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@ECSComponent('Position')
|
||||
class Position extends Component {
|
||||
x: number = 0;
|
||||
y: number = 0;
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||||
}
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||||
@ECSComponent('Velocity')
|
||||
class Velocity extends Component {
|
||||
dx: number = 0;
|
||||
dy: number = 0;
|
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}
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// ❌ 避免的组件设计 - 职责过多
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@ECSComponent('GameObject')
|
||||
class GameObject extends Component {
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||||
x: number;
|
||||
y: number;
|
||||
dx: number;
|
||||
dy: number;
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||||
health: number;
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||||
damage: number;
|
||||
sprite: string;
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||||
// 太多不相关的属性
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}
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```
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### 2. 使用构造函数初始化
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```typescript
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@ECSComponent('Transform')
|
||||
class Transform extends Component {
|
||||
x: number;
|
||||
y: number;
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||||
rotation: number;
|
||||
scale: number;
|
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||||
constructor(x = 0, y = 0, rotation = 0, scale = 1) {
|
||||
super();
|
||||
this.x = x;
|
||||
this.y = y;
|
||||
this.rotation = rotation;
|
||||
this.scale = scale;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
### 3. 明确的类型定义
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```typescript
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||||
interface InventoryItem {
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||||
id: string;
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||||
name: string;
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||||
quantity: number;
|
||||
type: 'weapon' | 'consumable' | 'misc';
|
||||
}
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||||
|
||||
@ECSComponent('Inventory')
|
||||
class Inventory extends Component {
|
||||
items: InventoryItem[] = [];
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||||
maxSlots: number;
|
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||||
constructor(maxSlots: number = 20) {
|
||||
super();
|
||||
this.maxSlots = maxSlots;
|
||||
}
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||||
addItem(item: InventoryItem): boolean {
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||||
if (this.items.length < this.maxSlots) {
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this.items.push(item);
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return true;
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}
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||||
return false;
|
||||
}
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removeItem(itemId: string): InventoryItem | null {
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const index = this.items.findIndex(item => item.id === itemId);
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if (index !== -1) {
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return this.items.splice(index, 1)[0];
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}
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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### 4. 避免在组件中存储实体引用
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```typescript
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// ❌ 避免:在组件中存储其他实体的引用
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||||
@ECSComponent('BadFollower')
|
||||
class BadFollower extends Component {
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target: Entity; // 直接引用可能导致内存泄漏
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}
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||||
// ✅ 推荐:存储实体ID,通过场景查找
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||||
@ECSComponent('Follower')
|
||||
class Follower extends Component {
|
||||
targetId: number;
|
||||
followDistance: number = 50;
|
||||
|
||||
constructor(targetId: number) {
|
||||
super();
|
||||
this.targetId = targetId;
|
||||
}
|
||||
|
||||
getTarget(): Entity | null {
|
||||
return this.entity.scene?.findEntityById(this.targetId) || null;
|
||||
}
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}
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组件是 ECS 架构的数据载体,正确设计组件能让你的游戏代码更模块化、可维护和高性能。
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