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# 实体使用指南
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本指南详细介绍 ECS Framework 中实体（Entity）的所有功能和使用方法。
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## 实体概述
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实体（Entity）是 ECS 架构中的核心概念之一，它作为组件的容器存在。实体本身不包含游戏逻辑，所有功能都通过添加不同的组件来实现。
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### 实体的特点
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- **轻量级容器**：实体只是组件的载体，不包含具体的游戏逻辑
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- **唯一标识**：每个实体都有唯一的ID和名称
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- **层次结构**：支持父子关系，可以构建复杂的实体层次
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- **高性能查询**：基于位掩码的组件查询系统
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- **生命周期管理**：完整的创建、更新、销毁流程
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## 创建实体
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### 基本创建方式
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```typescript
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import { Scene } from '@esengine/ecs-framework';
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// 通过场景创建实体
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const scene = new Scene();
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const entity = scene.createEntity("Player");
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console.log(entity.name); // "Player"
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console.log(entity.id); // 唯一的数字ID
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```
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### 使用流式API创建
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```typescript
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import { Core } from '@esengine/ecs-framework';
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// 使用ECS流式API
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const entity = Core.ecsAPI
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?.entity("Enemy")
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.withComponent(new PositionComponent(100, 200))
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.withComponent(new HealthComponent(50))
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.withTag(2)
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.build();
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```
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## 实体属性
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### 基本属性
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```typescript
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// 实体名称 - 用于调试和标识
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entity.name = "Player";
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// 实体ID - 只读，场景内唯一
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console.log(entity.id); // 例如: 1
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// 标签 - 用于分类和快速查询
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entity.tag = 1; // 玩家标签
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entity.tag = 2; // 敌人标签
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// 更新顺序 - 控制实体在系统中的处理优先级
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entity.updateOrder = 0; // 数值越小优先级越高
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```
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### 状态控制
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```typescript
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// 启用状态 - 控制实体是否参与更新和处理
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entity.enabled = true; // 启用实体
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entity.enabled = false; // 禁用实体
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// 激活状态 - 控制实体及其子实体的活跃状态
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entity.active = true; // 激活实体
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entity.active = false; // 停用实体
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// 检查层次结构中的激活状态
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if (entity.activeInHierarchy) {
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// 实体在整个层次结构中都是激活的
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}
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// 检查销毁状态
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if (entity.isDestroyed) {
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// 实体已被销毁
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}
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```
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### 更新间隔
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```typescript
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// 控制实体更新频率
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entity.updateInterval = 1; // 每帧更新
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entity.updateInterval = 2; // 每2帧更新一次
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entity.updateInterval = 5; // 每5帧更新一次
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```
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## 组件管理
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### 添加组件
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```typescript
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// 创建并添加组件
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const healthComponent = entity.addComponent(new HealthComponent(100));
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// 使用工厂方法创建组件
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const positionComponent = entity.createComponent(PositionComponent, 100, 200);
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// 批量添加组件
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const components = entity.addComponents([
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new PositionComponent(0, 0),
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new VelocityComponent(50, 0),
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new HealthComponent(100)
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]);
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```
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### 获取组件
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```typescript
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// 获取单个组件
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const health = entity.getComponent(HealthComponent);
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if (health) {
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console.log(`当前生命值: ${health.currentHealth}`);
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}
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// 获取或创建组件（如果不存在则创建）
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const position = entity.getOrCreateComponent(PositionComponent, 0, 0);
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// 获取多个同类型组件（如果组件可以重复添加）
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const allHealthComponents = entity.getComponents(HealthComponent);
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```
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### 检查组件
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```typescript
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// 检查是否拥有指定组件
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if (entity.hasComponent(HealthComponent)) {
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// 实体拥有生命值组件
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}
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// 检查组件掩码（高性能）
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const mask = entity.componentMask;
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console.log(`组件掩码: ${mask.toString(2)}`);
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```
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### 移除组件
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```typescript
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// 移除指定组件实例
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const healthComponent = entity.getComponent(HealthComponent);
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if (healthComponent) {
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entity.removeComponent(healthComponent);
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}
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// 按类型移除组件
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const removedHealth = entity.removeComponentByType(HealthComponent);
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// 批量移除组件
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const removedComponents = entity.removeComponentsByTypes([
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HealthComponent,
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VelocityComponent
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]);
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// 移除所有组件
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entity.removeAllComponents();
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```
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## 层次结构管理
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### 父子关系
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```typescript
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// 创建父子实体
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const player = scene.createEntity("Player");
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const weapon = scene.createEntity("Weapon");
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const shield = scene.createEntity("Shield");
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// 添加子实体
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player.addChild(weapon);
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player.addChild(shield);
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// 获取父实体
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console.log(weapon.parent === player); // true
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// 获取所有子实体
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const children = player.children;
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console.log(children.length); // 2
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// 获取子实体数量
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console.log(player.childCount); // 2
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```
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### 查找子实体
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```typescript
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// 按名称查找子实体
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const weapon = player.findChild("Weapon");
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// 递归查找子实体
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const deepChild = player.findChild("DeepChild", true);
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// 按标签查找子实体
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const enemies = player.findChildrenByTag(2); // 查找所有敌人标签的子实体
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// 递归按标签查找
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const allEnemies = player.findChildrenByTag(2, true);
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```
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### 层次结构操作
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```typescript
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// 移除子实体
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const removed = player.removeChild(weapon);
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// 移除所有子实体
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player.removeAllChildren();
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// 获取根实体
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const root = weapon.getRoot();
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// 检查祖先关系
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if (player.isAncestorOf(weapon)) {
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// player 是 weapon 的祖先
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}
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// 检查后代关系
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if (weapon.isDescendantOf(player)) {
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// weapon 是 player 的后代
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}
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// 获取实体在层次结构中的深度
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const depth = weapon.getDepth(); // 从根实体开始计算的深度
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```
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### 遍历子实体
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```typescript
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// 遍历直接子实体
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player.forEachChild((child, index) => {
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console.log(`子实体 ${index}: ${child.name}`);
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});
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// 递归遍历所有子实体
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player.forEachChild((child, index) => {
|
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console.log(`子实体 ${index}: ${child.name} (深度: ${child.getDepth()})`);
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}, true);
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```
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## 实体生命周期
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### 更新循环
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```typescript
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// 手动更新实体（通常由场景自动调用）
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entity.update();
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// 实体会自动调用所有组件的update方法
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class MyComponent extends Component {
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public update(): void {
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// 组件更新逻辑
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}
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}
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```
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### 销毁实体
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```typescript
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// 销毁实体
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entity.destroy();
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// 检查是否已销毁
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if (entity.isDestroyed) {
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console.log("实体已被销毁");
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}
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// 销毁实体时会自动：
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// 1. 移除所有组件
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// 2. 从父实体中移除
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// 3. 销毁所有子实体
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// 4. 从场景中移除
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```
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## 性能优化
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### 组件缓存
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```typescript
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// 预热组件缓存（提高后续访问性能）
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entity.warmUpComponentCache();
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// 清理组件缓存
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entity.cleanupComponentCache();
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// 获取缓存统计信息
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const cacheStats = entity.getComponentCacheStats();
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console.log(`缓存命中率: ${cacheStats.cacheStats.hitRate}`);
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console.log(`组件访问统计:`, cacheStats.accessStats);
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```
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### 批量操作
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```typescript
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// 批量添加组件（比单个添加更高效）
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const components = entity.addComponents([
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new PositionComponent(0, 0),
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new VelocityComponent(50, 0),
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new HealthComponent(100)
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]);
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// 批量移除组件
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const removed = entity.removeComponentsByTypes([
|
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HealthComponent,
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VelocityComponent
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]);
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```
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## 调试和监控
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### 调试信息
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```typescript
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// 获取详细的调试信息
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const debugInfo = entity.getDebugInfo();
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console.log("实体调试信息:", debugInfo);
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// 调试信息包含：
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// - 基本属性（名称、ID、状态等）
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// - 组件信息（数量、类型、掩码等）
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// - 层次结构信息（父子关系、深度等）
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// - 性能统计（缓存命中率、访问统计等）
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```
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### 实体比较
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```typescript
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// 比较两个实体的优先级
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const result = entity1.compareTo(entity2);
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if (result < 0) {
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// entity1 优先级更高
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} else if (result > 0) {
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// entity2 优先级更高
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} else {
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// 优先级相同
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}
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// 实体的字符串表示
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console.log(entity.toString()); // "Entity[Player:1]"
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```
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## 最佳实践
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### 1. 合理使用标签
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```typescript
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// 定义标签常量
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const Tags = {
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PLAYER: 1,
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ENEMY: 2,
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PROJECTILE: 3,
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PICKUP: 4
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} as const;
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// 使用标签进行分类
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player.tag = Tags.PLAYER;
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enemy.tag = Tags.ENEMY;
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```
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### 2. 优化更新顺序
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```typescript
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// 设置合理的更新顺序
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player.updateOrder = 0; // 玩家最先更新
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enemy.updateOrder = 1; // 敌人其次
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projectile.updateOrder = 2; // 投射物最后
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```
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### 3. 合理使用层次结构
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```typescript
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// 创建复合实体
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const tank = scene.createEntity("Tank");
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const turret = scene.createEntity("Turret");
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const barrel = scene.createEntity("Barrel");
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// 建立层次关系
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tank.addChild(turret);
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turret.addChild(barrel);
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// 这样可以通过控制父实体来影响整个层次结构
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tank.active = false; // 整个坦克都会被停用
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```
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### 4. 组件缓存优化
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```typescript
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// 对于频繁访问的组件，预热缓存
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entity.warmUpComponentCache();
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// 定期清理不常用的缓存
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setInterval(() => {
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entity.cleanupComponentCache();
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}, 5000);
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```
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### 5. 避免内存泄漏
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```typescript
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// 确保正确销毁实体
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if (entity.isDestroyed) {
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return; // 避免操作已销毁的实体
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}
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// 在适当的时候销毁不需要的实体
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if (enemy.getComponent(HealthComponent)?.isDead()) {
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enemy.destroy();
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}
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## 常见问题
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### Q: 实体可以在不同场景间移动吗？
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A: 不可以。实体与场景紧密绑定，如果需要在场景间传递数据，应该序列化实体的组件数据，然后在新场景中重新创建。
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### Q: 如何实现实体的位置、旋转、缩放？
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A: 框架本身不提供这些属性，需要通过组件来实现：
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```typescript
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class TransformComponent extends Component {
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public position = { x: 0, y: 0 };
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public rotation = 0;
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public scale = { x: 1, y: 1 };
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}
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const transform = entity.addComponent(new TransformComponent());
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transform.position.x = 100;
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transform.rotation = Math.PI / 4;
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```
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### Q: 实体的更新顺序如何影响性能？
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A: 更新顺序主要影响游戏逻辑的执行顺序，对性能影响较小。但合理的更新顺序可以避免一些逻辑问题，比如确保输入处理在移动之前执行。
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### Q: 如何处理大量实体的性能问题？
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A:
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1. 使用对象池重用实体
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2. 合理使用组件缓存
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3. 避免不必要的组件查询
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4. 使用批量操作
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5. 定期清理销毁的实体
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```typescript
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// 使用对象池
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class EntityPool extends Pool<Entity> {
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protected createObject(): Entity {
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return scene.createEntity("PooledEntity");
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}
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protected resetObject(entity: Entity): void {
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||
entity.removeAllComponents();
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||
entity.active = true;
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||
entity.enabled = true;
|
||
}
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||
}
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``` |