unity Component-Based Architecture游戏框架

Component-Based Architecture(组件化架构)

核心概念(简洁定义)

  • Entity(实体) :场景中的对象容器(例如 GameObject / Actor),持有组件集合并代表一个"游戏对象"实例。

  • Component(组件):附属于实体的模块化单元,负责局部数据与行为。组件可以包含状态与行为(与严格 DOTS 的纯数据不同)。

  • System(系统) :负责驱动组件和实体的逻辑单元。可以实现为 ManagerServiceSubsystem 等,通常按预定义顺序执行以保证时序可控。

特点

  • 高内聚、低耦合:每个系统 / 实体 / 组件只负责自己的逻辑。

  • 明确的执行时序:系统与实体组件的执行顺序通过枚举/列表定义,便于控制与调试。

    ex : SystemOrder { Res, Config, Scene, Data, Actor, AI, Physics, Skill, View, UI, }

    ex : ComponentOrder { Model, Locomotion, Animation, Skill, Buff, State, Event, View }

  • Hybrid/可渐进迁移:既能使用 MonoBehaviour 做编辑器/交互,也能用纯代码的 Manager 做驱动逻辑。

生命周期

System 生命周期(全局/Manager)

  • Awake():资源/配置加载、静态注册(启动前,仅执行一次)。

  • StartGame():局内初始化(每场/每次运行时调用)。

  • UpdateBefore() / Update() / UpdateAfter():按顺序执行的帧更新(若需要细分可用 Before/After)。

  • FixedUpdate():物理步或固定步逻辑。

  • LateUpdate():渲染/视图同步相关的后置更新。

  • EndGame():局内结束,清理临时数据/事件监听。

  • Reset():彻底重置到初始状态(用于回到菜单或完全销毁前)。

Entity / Actor 生命周期(单个实例)

  • Awake():只做与配置无关的内部初始化(构造时、注册事件)。

  • Start():读配置、创建组件实例、建立依赖(当实体"生效"时调用)。

  • Born():出生时的触发逻辑(播放出生动画、发事件)。

  • Update() / LateUpdate() / FixedUpdate():按组件/系统驱动的帧更新。

  • Dead():死亡处理(广播死亡事件、掉落、禁用行为)。

  • Recycle()(抽象):把实例/组件重置到可复用状态,清理引用,返回对象池。

  • Destroy():彻底销毁,释放资源(与 Recycle 不同,通常不可复用)。

UML

复制代码
@startuml
' Title
title ECS-like / Component-Based Architecture (简化类图)

' 基础类
class Entity <<MonoBehaviour>> {
}
class Actor {
  - ActorConfig data
  - string customTag
  + Initialize()
  + AddComponent(ActorComponent)
}
Actor --|> Entity

class ActorComponent {
  - Actor owner
  + OnAwake()
  + OnUpdate()
}

' 具体组件
class ActorStats {
  - Dictionary<StatType, StatValue> stats
  + GetStat(StatType)
}
ActorStats --|> ActorComponent

class ActorActiveSkill {
  - List<SkillInstance> skills
}
ActorActiveSkill --|> ActorComponent

' Managers / Systems
class ManagerComponent {
  - ManagerType type
  + OnStart()
  + OnUpdate()
}
class Managers {
  - List<ManagerComponent> managers
  + UpdateAll()
}
Managers "1" o-- "*" ManagerComponent : manages

class ScenesManager {
}
ScenesManager --|> ManagerComponent

class ActorManager {
}
ActorManager --|> ManagerComponent

' 关系
Actor "1" *-- "*" ActorComponent : contains
ActorComponent --> Actor : owner


@enduml

常见问题与防护建议

  1. 事件重复/广播重复

    • 问题:事件重复触发/生命周期外触发。

    • 解决:统一事件总线 EventBus,并在实体回收/死亡时统一注销。对频繁注册/注销的场景使用弱订阅或带 listenerId 的显式注册以便快速移除。Recycle() 必须释放所有事件订阅。

  2. 组件之间耦合过高

    • 防护:所有跨组件调用通过接口或 Manager 转发。
  3. 内存泄漏与 GC 压力

    • 防护:避免频繁 new/alloc(每帧 new string、临时 delegate 等),使用对象池(实体/子弹/skillInstance)、Native 集合或复用数组。

    • Recycle() 必须释外部引用

  4. Update 顺序不确定

    • 防护:把系统顺序显式化(如 SystemOrder 枚举)并由 Managers 按序调用;

    • 实体内部组件也明确插槽/序号,避免隐式依赖。

  5. 逻辑分散到 UI / View

    • 防护:把纯逻辑留在系统/组件层,View 只负责展示;双向同步使用单向数据流(系统 -> view 更新,UI 操作为 command 发回 Manager 处理)。

命名与约定(团队一致性建议)

  • 系统:XyzManager / XyzSystem(例如 SpawnManager, SkillManager

  • 组件:XxxComponent(例如 StatsComponent, BuffComponent

  • 生命周期方法统一使用 OnAwake/OnStart/OnUpdate/OnRecycle/OnDestroy

  • 枚举/优先级:SystemOrder, Components 明确注释和版本兼容(方便插入新阶段)

测试 / 调试 / 质量保障

  • 为关键 System 和 Component 写单元测试(用接口注入与 Mock)------例如 SkillManager.Execute(skill, actor) 的纯逻辑可单测。

  • 在编辑器中实现 DebugMode:打印系统执行顺序、组件 attach/detach 日志、泄漏检测(未注销监听器警告)。

  • 使用 Profiler 找热点(不要盲目迁移到 ECS;只优化确实成为瓶颈的子系统)。

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