ECS之System系统

洪流学堂，让你快人几步。你好，我是跟着大智学Unity的萌新，我叫小新，最近在跟着大智学习DOTS。

上一节咱们学习了Component组件，今天咱们来看看System吧！

System，也就是系统，ECS中的S，其中包含逻辑，用于处理component中的数据。例如，一个system可以根据entity的速度和deltaTime（时间间隔）更新entity的位置。

系统的实例化

ECS会自动检测工程中的System类，并且在运行时实例化他们，然后把每个检测到的系统添加到一个默认的system组中。

你可以使用system特性（attribute）来指定system所在的组和在组中的顺序。如果你不指定一个父类，Unity会将系统加入默认世界的Simulation系统组，system在这个组中的顺序一旦确定下来不会变，但是无法指定具体的顺序。你也可以使用一个特征来禁用自动创建。

system的update循环是由它所在的ComponentSystemGroup驱动的。ComponentSystemGroup也是一种特殊的system，主要职责就是update子系统。组也可以嵌套。System的时间是由所在的World决定的，同时World的时间也是由一个系统来更新：UpdateWorldTimeSystem。

使用Entity Debugger窗口可以查看system的配置。（菜单栏：Window > Analysis > Entity Debugger）

系统类型

Unity的ECS提供了几种类型的系统。通常来说，实现游戏逻辑和处理数据的系统会继承SystemBase。其他系统类都有特殊的目的，通常可以直接使用已有的EntityCommandBufferSystem和ComponentSystemGroup实例。

• SystemBase 创建系统时的基类
• EntityCommandBufferSystem 给其他系统提供EntityCommandBuffer实例。每个默认的系统组在子系统列表的开头和结尾都有一个Entity Command Buffer System。这样ECS就可以在同一帧批量处理一些结构性的变化，减少同步点。
• ComponentSystemGroup 用于组织其他system并且维护更新顺序。
• GameObjectConversionSystem 用于将GameObject转为Entity。仅在Editor中执行。

重要提示： ComponentSystem和JobComponentSystem即将被弃用，使用SystemBase和Entities.ForEach。

系统更新顺序

可以使用Component System Group来指定系统更新的顺序。使用[UpdateInGroup]特性可以指定一个系统所在的组，然后可以使用[UpdateBefore]和[UpdateAfter]属性来指定system在组内更新的顺序。

ECS框架创建了一组默认的system组，你可以用来在每一帧的特定时间更新你的系统。system组是可以嵌套的，这样可以保证group中的所有system都在特定的阶段更新，并且在组内的更新顺序还可以保证。

Component System Groups

ComponentSystemGroup类中包含了一组相关的system，他们应该以一个特定的顺序一起更新。ComponentSystemGroup继承了ComponentSystemBase，所以它和别的system类似，可以参与排序，也有OnUpdate()方法。这也意味着ComponentSystemGroup可以嵌套在别的ComponentSystemGroup中，从而形成一个树状结构。

默认情况下，当一个ComponentSystemGroup的Update方法被调用时，会调用它所有的子system上面的Update方法。如果哪个子系统本身是一个group，Update调用会传递下去。遍历的过程是深度优先搜索。

System排序特性（Attribute）

• [UpdateInGroup] 此系统应该是指定ComponentSystemGroup的成员。如果没有这个特性修饰，系统将自动添加系统到默认World的SimulationSystemGroup（请参见下文）。
• [UpdateBefore]和[UpdateAfter] 相对于其他系统设置更新顺序。特性里指定的系统类型必须是同一个System组的成员。跨组的系统执行顺序会根据父system的顺序执行：
  • 例如：如果SystemA在GroupA中，而SystemB在GroupB中，并且GroupA和GroupB都是GroupC的成员，则GroupA和GroupB的顺序将隐式确定SystemA和SystemB的相对顺序；无需对系统进行明确排序。
• [DisableAutoCreation] 防止在默认世界初始化期间创建系统。这样你必须手动创建和更新系统。但是，你可以将带有此标签的系统添加到ComponentSystemGroup的更新列表中，然后它将像该列表中的其他系统一样自动进行更新。

默认系统组

默认的World包含了一个树状的ComponentSystemGroup实例结构。只有三个根级别的系统组被添加到Unity Player的循环中（以下列表还显示了每个组中的预定义系统）：

• InitializationSystemGroup（在游戏循环的Initialization阶段的末尾更新）
  • BeginInitializationEntityCommandBufferSystem
  • CopyInitialTransformFromGameObjectSystem
  • SubSceneLiveLinkSystem
  • SubSceneStreamingSystem
  • EndInitializationEntityCommandBufferSystem
• SimulationSystemGroup（在游戏循环的Update阶段的末尾更新）
  • BeginSimulationEntityCommandBufferSystem
  • TransformSystemGroup
    • EndFrameParentSystem
    • CopyTransformFromGameObjectSystem
    • EndFrameTRSToLocalToWorldSystem
    • EndFrameTRSToLocalToParentSystem
    • EndFrameLocalToParentSystem
    • CopyTransformToGameObjectSystem
  • LateSimulationSystemGroup
  • EndSimulationEntityCommandBufferSystem
• PresentationSystemGroup（在游戏循环的PreLateUpdate阶段的末尾更新）
  • BeginPresentationEntityCommandBufferSystem
  • CreateMissingRenderBoundsFromMeshRenderer
  • RenderingSystemBootstrap
  • RenderBoundsUpdateSystem
  • RenderMeshSystem
  • LODGroupSystemV1
  • LodRequirementsUpdateSystem
  • EndPresentationEntityCommandBufferSystem

请注意，此列表的特定内容可能会更改。

多个世界

你可以创建多个世界替换掉默认世界，或者在默认世界的基础上再添加世界。同一个component system可以在多个World中实例化，每个系统实例可以在不同的位置以不同的速率更新。

目前无法手动更新给定世界中的每个系统。不过你可以控制在哪个世界中创建哪些系统，以及应将其添加到哪些现有系统组中。因此，自定义WorldB可以实例化SystemX和SystemY，将SystemX添加到默认的World’s SimulationSystemGroup，并将SystemY添加到默认世界的PresentationSystemGroup。这些系统可以像往常一样相对于同组system进行排序，并将与相应的组一起进行更新。

为了支持这种用法，现在提供了一个ICustomBootstrap接口：

public interface ICustomBootstrap
{
    // Returns the systems which should be handled by the default bootstrap process.
    // If null is returned the default world will not be created at all.
    // Empty list creates default world and entrypoints
    List Initialize(List systems);
}

当实现此接口时，在默认世界初始化之前，组件系统类型的完整列表将传递给类的Initialize()方法。自定义的引导程序可以遍历此列表，并在任何所需的World中创建系统。可以从Initialize()方法返回一个系统列表，这些系统将作为常规默认世界初始化的一部分创建。

例如，以下是自定义MyCustomBootstrap.Initialize()实现的典型过程：

1. 创建任何其他Worlds及其顶级ComponentSystemGroups。
2. 对于系统类型列表中的每个类型：
   1. 向上遍历ComponentSystemGroup层次结构以找到此系统Type的顶级组。
   2. 如果它是在步骤1中创建的组之一，在该世界中创建系统，然后使用将其添加到层次结构中group.AddSystemToUpdateList()。
   3. 如果不是，将此类型附加到列表，可以返回给默认世界DefaultWorldInitialization。
3. 在新的顶级组上调用group.SortSystemUpdateList()。
   1. （可选）将它们添加到默认世界组的其中之一
4. 将未处理的system列表返回给DefaultWorldInitialization。

注意： ECS框架通过反射找到你的ICustomBootstrap实现。

提示和最佳做法

• 使用[UpdateInGroup]为你编写的每个系统指定系统组。如果不指定，则默认组为SimulationSystemGroup。
• 可以在Unity循环中手动选定的ComponentSystemGroups来更新系统。将[DisableAutoCreation]特性添加到组件系统（或系统组）可防止将其创建或添加到默认系统组。你仍然可以使用World.GetOrCreateSystem()方法手动创建系统并通过从主线程手动调用MySystem.Update()进行更新。这是在Unity Player循环中的其他位置插入系统的简便方法（例如，你想要系统在这一帧的更早或更晚运行）。
• 如果可以使用已有的EntityCommandBufferSystem，而不要添加新的。一个EntityCommandBufferSystem代表一个同步点，在该同步点，主线程在处理任何未完成的EntityCommandBuffer之前会等待工作线程执行完成。与创建新的EntityCommandBufferSystem相比，在每个根级系统组中重用已有的Begin / End系统不容易引入执行间隙。
• 避免在ComponentSystemGroup.OnUpdate()中加入自定义逻辑。由于从ComponentSystemGroup功能上来说，它本身就是一个组件系统，因此你可能很想在OnUpdate（）方法中添加自定义处理，执行一些job，生成一些job等。通常建议不要这样做，因为从外部不清楚自定义逻辑在更新组成员之前还是之后执行。最好将系统组限制为一种分组机制，然后在组内明确排序的system中实现特定的逻辑。

• ECS之Hello World
• 使用Job来修改Transform
• ECS的核心概念
• ECS中的Entity实体
• ECS之Component组件

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