遊戲隨筆之遊戲資源池的設計

一、遊戲專案中的資源池

在一款遊戲中，隨著遊戲的進行，我們會不斷的建立和銷毀一些角色，比如我們玩一款射擊遊戲，我們需要不斷的發射子彈，一般的情況下，我們會不斷的建立子彈，然後發射出去，在擊中物體後銷毀。分析整個設計的過程，我們會不斷的建立子彈，然後發射出去，最後銷毀它。這兒，其實就可以引入資源池的概念來解決子彈的反覆建立和銷毀。

如果只是反覆的建立和銷毀子彈，那麼每次的效能點主要在子彈的建立上，在場景中有較多角色頻繁操作射擊的時候，不斷執行建立，會帶來效能的較大消耗，從而讓遊戲卡幀。如果我們把這些子彈預先建立出來，塞入到乙個彈夾，然後每次在射擊發射子彈的時候，從預先建立的彈夾中取出來發射，每次在銷毀的時候，又將其還原到彈夾中，這樣迴圈反覆的利用，可以避免每次射擊子彈的時候的建立操作帶來的效能消耗。將彈夾拓展一步，就是資源池的概念了。

二、不同設計下的資源池

1、簡單lua版本的資源池

基於前文子彈的闡述，我就寫乙個簡單版本的資源池的lua版本，首先，是資源池的定義：

function
bulletpool:initialize()
--快取子彈的table
self.mbulletpool ={}
end

是不是覺得很簡單，是的，lua版本的資源池可以只需要用乙個table就簡單的表示，接下來，我們只需要維護好這個table即可。首先是取子彈的介面：

function
bulletpool:getbullet()
--如果沒有定義，則執行一次兜底定義
ifnot self.mbulletpool then
self.mbulletpool ={}
end--
如果池子裡面沒有可以取的了，則返回nil
ifnext(self.mbulletpool) == nil
then
return
nilend
local bulletobj = self.mbulletpool[#self.mbulletpool]
table.remove(self.mbulletpool, #self.mbulletpool)
return
bulletobj
end

有了設計的介面，接下來，我們可以繼續設計歸還的介面，所謂有借有還再借不難，不能只從池子裡面取，不歸還，那池子早晚會乾涸的 :d

function
bulletpool:insertbullet(bullet)
ifnot bullet then
return
endif
not self.mbulletpool then
self.mbulletpool ={}
end--
子彈歸還前的釋放操作，可以不在意這一步操作
bullet:release()
table.insert
(self.mbulletpool, bullet)
end

好了，有了整體的獲取和歸還的操作，池子的基本介面就有了，有的同學會說，如果我們想重置一遍池子怎麼辦？那就再寫乙個清除池子的操作吧 :b

function
bulletpool:release()
for k, v in
pairs(self.mbulletpool) do
v:release() 
endfor k, v in
pairs(self.mbulletpool) do
self.mbulletpool[k] = nil
endend

這下介面都有了，讓我們來應用這些介面吧：d

首先給角色掛載乙個子彈的資源池的獲取介面吧：

--
獲取介面
function
character:getbullet()
return
bulletpool:getbullet()
end--
塞入介面
function
character:removebullet(bullet)
bulletpool:insertbullet(bullet)
end

因為每個角色都會射出一堆的子彈，所以我們是直接掛在角色身上，就不在整個場景管理器中去管理子彈了，可以通過場景管理器的更新來執行角色的更新，從而執行所有子彈的更新，這樣每個角色的子彈更新和角色更新一致。這種設計模式下，不會出現先更新角色，然後再更新子彈的帶來的一些問題。

有了這兩個介面，下面就是讓角色呼叫這2個介面：

...
--獲取子彈
local bullet =mchar:getbullet()
--沒有則新建，有則重新初始化相關引數
if bullet == nil
then
bullet =bullet:new(...)
else
bullet:initialize(...)
end--
塞入到角色身上的乙個table中維護
mchar:addbullet()
...--
移除子彈，比較簡單
if bullet:update() then
mchar:removebullet(bullet)
end

到這兒，我們完成了乙個簡單的lua版本的資源池的設計和實現，通過這幾個介面，對資源池有乙個簡單的入門理解了。接下來，我們進一步編寫乙個c#版本的資源池吧。

2、c#版本的資源池

在有了lua版本的資源池入門之後，接下來我們可以進一步的設計乙個c#版本的資源池了。在unity的c#中，會有各種各樣的資源需要資源池來進行管理，所以我們不能單獨的做某個類的資源池了，我們需要引入泛型來指代各種型別的資源池。

先寫乙個簡單的資源池，就實現乙個獲取和歸還介面吧：

using
system.collections;
using
system.collections.generic;
public
class objectpoolwhere t:class
return
null
; }
public
void
returnobj(t obj)
} }

有了簡化版本的資源池，我們可以進一步的拓展這個池子的設計。首先，我們可以將鍊錶改為堆疊，用乙個棧來代替鍊錶，相對會比較容易控制，只需要管理入棧和出棧即可。其次，在池子已經被榨乾，取完的時候，前面是直接返回乙個null，我們可以繼續拓展，在沒有的時候，就進行一次建立操作，這個可以通過委託來實現，在池子的初始化的時候就註冊相關的委託。同理，進一步的拓展出取完後的操作和歸還釋放時的操作委託，這樣就把我們前面lua中歸還池子時候釋放子彈的操作封裝為乙個事件。說完思路，下面讓我們開始吧：

using
system;
using
system.collections.generic;
public
class objectpoolwhere t:class
//獲取介面
public
t get()
else
//執行**
if(m_acitononget != null
) 
return
obj;
}//釋放介面
public
void
release(t obj)
m_stack.push(obj);
}//clear介面
public
void
clear()
}

寫到這兒，乙個基本的資源池的構建算是完成了，大家可以在這個版本的基礎上進一步的衍生出資源池的使用，比如給資源池的物件新增乙個計時的功能，當資源計時超過一定的時間後，就將其從資源池中去除，避免資源池不斷擴大。諸如此類種種，都是後續可以操作的，好了，這篇文章就寫到這兒，也祝提前祝大家2023年新年快樂！

遊戲隨筆之遊戲資源池的設計

遊戲引擎資源管理記憶體池設計（1）

遊戲中的資源包

Unity 提取遊戲資源之ktx轉換

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