# ECS Framework
[](https://git.io/typing-svg)
[](https://github.com/esengine/ecs-framework/actions)
[](https://badge.fury.io/js/%40esengine%2Fecs-framework)
[](https://www.typescriptlang.org/)
[](https://opensource.org/licenses/MIT)
[](https://github.com/esengine/ecs-framework/stargazers)
TypeScript ECS (Entity-Component-System) 框架，专为游戏开发设计。
## 项目特色
[](https://store.cocos.com/app/detail/7823)
[](https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=29w1Nud6)
## ECS 架构原理
ECS 是一种基于组合而非继承的软件架构模式：
- **Entity（实体）**: 游戏对象的唯一标识
- **Component（组件）**: 纯数据结构，描述实体属性
- **System（系统）**: 处理具有特定组件的实体
## 特性
- **完整的 TypeScript 支持** - 强类型检查和代码提示
- **高效查询系统** - 流式 API 和智能缓存
- **性能优化技术** - 组件索引、Archetype 系统、脏标记
- **事件系统** - 类型安全的事件处理
- **调试工具** - 内置性能监控和 [Cocos Creator 可视化调试插件](https://store.cocos.com/app/detail/7823)
## 安装
```bash
npm install @esengine/ecs-framework
```
## 快速开始
### 1. 基础使用
```typescript
import { Core, Scene, Entity, Component, EntitySystem, ECSComponent, ECSSystem, Matcher, Time } from '@esengine/ecs-framework';
// 创建核心实例
const core = Core.create({ debug: true });
const scene = new Scene();
Core.setScene(scene);
// 定义组件
@ECSComponent('PositionComponent')
class PositionComponent extends Component {
public x: number = 0;
public y: number = 0;
constructor(x: number = 0, y: number = 0) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
}
@ECSComponent('VelocityComponent')
class VelocityComponent extends Component {
public x: number = 0;
public y: number = 0;
constructor(x: number = 0, y: number = 0) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
}
// 创建实体
const entity = scene.createEntity("Player");
entity.addComponent(new PositionComponent(100, 100));
entity.addComponent(new VelocityComponent(5, 0));
// 创建系统
@ECSSystem('MovementSystem')
class MovementSystem extends EntitySystem {
constructor() {
super(Matcher.all(PositionComponent, VelocityComponent));
}
protected override process(entities: Entity[]) {
for (const entity of entities) {
const position = entity.getComponent(PositionComponent)!;
const velocity = entity.getComponent(VelocityComponent)!;
position.x += velocity.x * Time.deltaTime;
position.y += velocity.y * Time.deltaTime;
}
}
}
scene.addEntityProcessor(new MovementSystem());
// 游戏循环
Core.update(deltaTime);
```
### 2. 类型装饰器
在代码压缩混淆后，类名会改变导致框架无法识别组件类型。使用装饰器确保稳定性：
```typescript
import { ECSComponent, ECSSystem } from '@esengine/ecs-framework';
// 组件装饰器
@ECSComponent('PositionComponent')
class PositionComponent extends Component {
public x: number = 0;
public y: number = 0;
}
@ECSComponent('VelocityComponent')
class VelocityComponent extends Component {
public x: number = 0;
public y: number = 0;
}
// 系统装饰器
@ECSSystem('MovementSystem')
class MovementSystem extends EntitySystem {
constructor() {
super(Matcher.all(PositionComponent, VelocityComponent));
}
protected override process(entities: Entity[]) {
// 处理逻辑
}
}
```
## 高级特性
### 查询系统
```typescript
import { Matcher, ECSSystem } from '@esengine/ecs-framework';
// 使用Matcher和EntitySystem进行高效查询
@ECSSystem('QuerySystem')
class QuerySystem extends EntitySystem {
constructor() {
super(Matcher.all(PositionComponent, VelocityComponent).none(HealthComponent));
}
protected override process(entities: Entity[]) {
// 处理匹配的实体
console.log(`Found ${entities.length} entities`);
}
}
// 更复杂的查询条件
@ECSSystem('CombatSystem')
class CombatSystem extends EntitySystem {
constructor() {
super(
Matcher
.all(PositionComponent, HealthComponent) // 必须有位置和血量
.any(WeaponComponent, MagicComponent) // 有武器或魔法
.none(DeadComponent) // 不能是死亡状态
);
}
protected override process(entities: Entity[]) {
// 处理战斗逻辑
}
}
```
### 事件系统
```typescript
import { EventHandler, ECSEventType, IEntityEventData } from '@esengine/ecs-framework';
class GameSystem {
@EventHandler(ECSEventType.ENTITY_DESTROYED)
onEntityDestroyed(data: IEntityEventData) {
console.log('实体销毁:', data.entityName, '实体ID:', data.entityId);
}
@EventHandler(ECSEventType.ENTITY_CREATED)
onEntityCreated(data: IEntityEventData) {
console.log('实体创建:', data.entityName, '标签:', data.entityTag);
}
}
```
### SoA 存储优化
用于大规模实体处理：
```typescript
import { EnableSoA, Float32, Int32 } from '@esengine/ecs-framework';
@EnableSoA
class OptimizedTransformComponent extends Component {
@Float32 public x: number = 0;
@Float32 public y: number = 0;
@Float32 public rotation: number = 0;
}
```
**性能优势**：
- **缓存友好** - 连续内存访问，缓存命中率提升85%
- **批量处理** - 同类型数据处理速度提升2-3倍
- **热切换** - 开发期AoS便于调试，生产期SoA提升性能
- **自动优化** - `@EnableSoA`装饰器自动转换存储结构
## 平台集成
### Cocos Creator
```typescript
update(deltaTime: number) {
Core.update(deltaTime);
}
```
**专用调试插件**：
- [ECS 可视化调试插件](https://store.cocos.com/app/detail/7823) - 提供完整的可视化调试界面
- 实体查看器、组件编辑器、系统监控
- 性能分析和实时数据监控
### Laya 引擎
```typescript
Laya.timer.frameLoop(1, this, () => {
Core.update(Laya.timer.delta / 1000);
});
```
### 原生浏览器
```typescript
function gameLoop(currentTime: number) {
const deltaTime = (currentTime - lastTime) / 1000;
Core.update(deltaTime);
requestAnimationFrame(gameLoop);
}
```
## API 参考
### 核心类
| 类 | 描述 |
|---|---|
| `Core` | 框架核心管理 |
| `Scene` | 场景容器 |
| `Entity` | 实体对象 |
| `Component` | 组件基类 |
| `EntitySystem` | 系统基类 |
| `EntityManager` | 实体管理器 |
### 查询 API
```typescript
// Matcher API - 推荐方式，高效且类型安全
Matcher.all(...components) // 包含所有组件
Matcher.any(...components) // 包含任意组件
Matcher.none(...components) // 不包含组件
// 组合查询示例
Matcher
.all(PositionComponent, VelocityComponent) // 必须有这些组件
.any(PlayerComponent, AIComponent) // 其中之一
.none(DeadComponent, DisabledComponent); // 排除这些
```
## 文档
- [快速入门](docs/getting-started.md) - 详细教程和平台集成
- [技术概念](docs/concepts-explained.md) - ECS 架构和框架特性
- [组件设计](docs/component-design-guide.md) - 组件设计最佳实践
- [性能优化](docs/performance-optimization.md) - 性能优化技术
- [API 参考](docs/core-concepts.md) - 完整 API 文档
## 扩展库
- [路径寻找](https://github.com/esengine/ecs-astar) - A*、BFS、Dijkstra 算法
- [AI 系统](https://github.com/esengine/BehaviourTree-ai) - 行为树、效用 AI
## 社区
- QQ 群：[ecs游戏框架交流](https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=29w1Nud6)
- GitHub：[提交 Issue](https://github.com/esengine/ecs-framework/issues)
## 许可证
[MIT](LICENSE) 
