refactor(behavior-tree)!: 迁移到 Runtime 执行器架构 (#196)

* refactor(behavior-tree)!: 迁移到 Runtime 执行器架构

* fix(behavior-tree): 修复LogAction中的ReDoS安全漏洞

* feat(behavior-tree): 完善行为树核心功能并修复类型错误
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2025-10-31 17:27:38 +08:00
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# 行为树系统
行为树Behavior Tree是一种用于游戏AI和自动化控制的强大工具。本框架提供了完全ECS化的行为树系统所有节点都是实体和组件充分利用了ECS的性能优势
行为树(Behavior Tree)是一种用于游戏AI和自动化控制的强大工具。本框架提供了基于Runtime执行器架构的行为树系统,具有高性能、类型安全、易于扩展的特点
## 什么是行为树
## 什么是行为树?
行为树是一种层次化的任务执行结构由多个节点组成每个节点负责特定的任务。行为树特别适合于
行为树是一种层次化的任务执行结构,由多个节点组成,每个节点负责特定的任务。行为树特别适合于:
- 游戏AI敌人、NPC行为
- 游戏AI(敌人、NPC行为)
- 状态机的替代方案
- 复杂的决策逻辑
- 可视化的行为设计
## 核心特性
### 完全ECS化
- 所有节点都是实体Entity
- 节点属性存储在组件Component
- 利用ECS的缓存友好特性
- 支持大规模AI实例
### Runtime执行器架构
- 数据与逻辑分离
- 无状态执行器设计
- 高性能执行
- 类型安全
### 可视化编辑器
- 图形化节点编辑
- 实时预览和调试
- 拖拽式节点创建
- 支持子树复用
- 属性连接和绑定
### 灵活的黑板系统
- 本地黑板单个行为树
- 全局黑板所有行为树共享
- 本地黑板(单个行为树)
- 全局黑板(所有行为树共享)
- 类型安全的变量访问
- 支持多种数据类型
- 支持属性绑定
### 强大的序列化
- JSON格式可读性好
- 二进制格式体积小60-70%
- 跨平台兼容
- 支持格式转换
### 引擎集成
- Cocos Creator 支持
- Laya 引擎支持
- 纯TypeScript实现
- 易于扩展到其他引擎
### 插件系统
- 自动注册机制
- 装饰器声明元数据
- 支持多语言
- 易于扩展
## 文档导航
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- **[编辑器使用指南](./editor-guide.md)** - 可视化创建行为树
- **[编辑器工作流](./editor-workflow.md)** - 完整的开发流程
### 资源管理
- **[资产管理](./asset-management.md)** - 加载、管理和复用行为树资产、使用子树
### 引擎集成
- **[Cocos Creator 集成](./cocos-integration.md)** - 在 Cocos Creator 中使用行为树
- **[Laya 引擎集成](./laya-integration.md)** - 在 Laya 中使用行为树
- **[Node.js 服务端使用](./nodejs-usage.md)** - 在服务器、聊天机器人等场景中使用行为树
### 高级主题
- **[高级用法](./advanced-usage.md)** - 子树、异步加载、性能优化
- **[自定义动作](./custom-actions.md)** - 创建自定义行为节点
- **[高级用法](./advanced-usage.md)** - 性能优化、调试技巧
- **[自定义节点执行器](./custom-actions.md)** - 创建自定义行为节点
- **[最佳实践](./best-practices.md)** - 行为树设计模式和技巧
## 快速示例
### 代码方式创建
### 使用Builder创建
```typescript
import { Scene } from '@esengine/ecs-framework';
import { Core, Scene } from '@esengine/ecs-framework';
import {
BehaviorTreeBuilder,
BehaviorTreeStarter,
BlackboardValueType,
TaskStatus
BehaviorTreePlugin
} from '@esengine/behavior-tree';
const scene = new Scene();
// 初始化
Core.create();
const plugin = new BehaviorTreePlugin();
await Core.installPlugin(plugin);
// 创建敌人AI
const enemyAI = BehaviorTreeBuilder.create(scene, 'EnemyAI')
.blackboard()
.defineVariable('health', BlackboardValueType.Number, 100)
.defineVariable('target', BlackboardValueType.Object, null)
.endBlackboard()
const scene = new Scene();
plugin.setupScene(scene);
Core.setScene(scene);
// 创建行为树
const enemyAI = BehaviorTreeBuilder.create('EnemyAI')
.defineBlackboardVariable('health', 100)
.defineBlackboardVariable('target', null)
.selector('MainBehavior')
// 如果生命值高则攻击
// 如果生命值高,则攻击
.sequence('AttackBranch')
.compareBlackboardValue('health', CompareOperator.Greater, 50)
.action('Attack', () => {
console.log('Attacking player');
return TaskStatus.Success;
})
.blackboardCompare('health', 50, 'greater')
.log('攻击玩家', 'Attack')
.end()
// 否则逃跑
.action('Flee', () => {
console.log('Fleeing from battle');
return TaskStatus.Success;
})
.log('逃离战斗', 'Flee')
.end()
.build();
// 启动AI
BehaviorTreeStarter.start(enemyAI);
const entity = scene.createEntity('Enemy');
BehaviorTreeStarter.start(entity, enemyAI);
```
### 编辑器方式创建
### 使用编辑器创建
1. 打开行为树编辑器
2. 创建新的行为树资产
3. 拖拽节点到画布
4. 配置节点属性
5. 保存并导出
6. 在代码中加载使用
4. 配置节点属性和连接
5. 保存并在代码中使用
## 架构说明
### Runtime执行器架构
本框架采用Runtime执行器架构,将节点定义和执行逻辑分离:
**核心组件:**
- `BehaviorTreeData`: 纯数据结构,描述行为树
- `BehaviorTreeRuntimeComponent`: 运行时组件,管理状态和黑板
- `BehaviorTreeExecutionSystem`: 执行系统,驱动行为树运行
- `INodeExecutor`: 节点执行器接口
- `NodeExecutionContext`: 执行上下文
**优势:**
- 数据与逻辑分离,易于序列化
- 执行器无状态,可复用
- 类型安全,编译时检查
- 高性能执行
### 自定义执行器
创建自定义节点非常简单:
```typescript
// 加载编辑器创建的行为树
const asset = await loadBehaviorTree('enemy-ai.btree.json');
const ai = BehaviorTreeAssetLoader.instantiate(asset, scene);
BehaviorTreeStarter.start(ai);
import {
INodeExecutor,
NodeExecutionContext,
BindingHelper,
NodeExecutorMetadata
} from '@esengine/behavior-tree';
import { TaskStatus, NodeType } from '@esengine/behavior-tree';
@NodeExecutorMetadata({
implementationType: 'AttackAction',
nodeType: NodeType.Action,
displayName: '攻击',
description: '攻击目标',
category: '战斗',
configSchema: {
damage: {
type: 'number',
default: 10,
supportBinding: true
}
}
})
export class AttackAction implements INodeExecutor {
execute(context: NodeExecutionContext): TaskStatus {
const damage = BindingHelper.getValue<number>(context, 'damage', 10);
const target = context.runtime.getBlackboardValue('target');
if (!target) {
return TaskStatus.Failure;
}
console.log(`造成 ${damage} 点伤害`);
return TaskStatus.Success;
}
}
```
详细说明请参见[自定义节点执行器](./custom-actions.md)。
## 下一步
建议按照以下顺序学习
建议按照以下顺序学习:
1. 阅读[快速开始](./getting-started.md)了解基础用法
2. 学习[核心概念](./core-concepts.md)理解行为树原理
3. 尝试[编辑器使用指南](./editor-guide.md)可视化创建行为
4. 根据你的引擎查看集成教程[Cocos](./cocos-integration.md) 或 [Laya](./laya-integration.md)
5. 探索[高级用法](./advanced-usage.md)提升技能
3. 学习[资产管理](./asset-management.md)了解如何加载和复用行为树、使用子
4. 根据你的场景查看集成教程:
- 客户端游戏:[Cocos Creator](./cocos-integration.md) 或 [Laya](./laya-integration.md)
- 服务端应用:[Node.js 服务端使用](./nodejs-usage.md)
5. 尝试[编辑器使用指南](./editor-guide.md)可视化创建行为树
6. 探索[高级用法](./advanced-usage.md)和[自定义节点执行器](./custom-actions.md)提升技能
## 获取帮助
- 查看 [示例项目](https://github.com/esengine/ecs-framework/tree/master/examples)
- 提交 [Issue](https://github.com/esengine/ecs-framework/issues)
- 加入社区讨论
- 参考文档中的完整代码示例