18、Cocos2dx 3.0游戏开发找小三之cocos2d-x，请问你是怎么调度的咩

发布时间：2020-06-28 16:52:04 来源：网络阅读：325 作者：danielzzu 栏目：开发技术

重开发者的劳动成果，转载的时候请务必注明出处：http://blog.csdn.net/haomengzhu/article/details/30478251

Cocos2d 的一大特色就是提供了事件驱动的游戏框架，

引擎会在合适的时候调用事件处理函数，我们只需要在函数中添加对各种游戏事件的处理，

就可以完成一个完整的游戏了。

例如，为了实现游戏的动态变化，Cocos2d 提供了两种定时器事件；

为了响应用户输入，Cocos2d 提供了触摸事件和传感器事件；

此外，Cocos2d 还提供了一系列控制程序生命周期的事件。

Cocos2d 的调度原理管理着所有的事件，Cocos2d 已经为我们隐藏了游戏主循环的实现。

首先来看看游戏实现的原理：

游戏乃至图形界面的本质是不断地绘图，然而绘图并不是随意的，任何游戏都需要遵循一定的规则来呈现出来，这些规则就体现为游戏逻辑。游戏逻辑会控制游戏内容，使其根据用户输入和时间流逝而改变。

因此，游戏可以抽象为不断地重复以下动作：

处理用户输入；

处理定时事件；

绘图；

游戏主循环就是这样的一个循环，它会反复执行以上动作，保持游戏进行下去，直到玩家退出游戏。

在 Cocos2d-x 3.0 中，以上的动作包含在 Director 的某个方法之中，而引擎会根据不同的平台设法使系统不断地调用这个方法，从而完成了游戏主循环。

在cocos2d-x 3.0中，Director 包含一个管理引擎逻辑的方法，它就是 Director::mainLoop()方法，

这个方法负责调用定时器，绘图，发送全局通知，并处理内存回收池。

该方法按帧调用，每帧调用一次，而帧间间隔取决于两个因素，一个是预设的帧率，默认为 60 帧每秒；

另一个是每帧的计算量大小。

当逻辑处理与绘图计算量过大时，设备无法完成每秒 60 次绘制，此时帧率就会降低。

mainLoop()方法会被定时调用，然而在不同的平台下它的调用者不同。

通常 Application 类负责处理平台相关的任务，其中就包含了对 mainLoop()的调用；

不同的平台具体实现也不相同，具体可参考cocos\2d\platform目录；

mainLoop()方法是定义在 Director 中的抽象方法，它的实现位于同一个文件中的 DisplayLinkDirector类中；

virtual void mainLoop() = 0;

具体实现是：

void DisplayLinkDirector::mainLoop() {     if (_purgeDirectorInNextLoop)     {         _purgeDirectorInNextLoop = false;         purgeDirector();     }     else if (! _invalid)     {         drawScene();               // release the objects         //释放资源对象         PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();     } }

上述代码主要包含如下 3 个步骤。

1、判断是否需要释放 Director，如果需要，则删除 Director 占用的资源。通常，游戏结束时才会执行这个步骤。

2、调用 drawScene()方法，绘制当前场景并进行其他必要的处理。

3、弹出自动回收池，使得这一帧被放入自动回收池的对象全部释放。

mainLoop()把内存管理以外的操作都交给了 drawScene()方法，因此关键的步骤都在 drawScene()方法之中；

再来看看drawScene方法：

void Director::drawScene() {     // calculate "global" dt    //计算全局帧间时间差 dt     calculateDeltaTime();          // skip one flame when _deltaTime equal to zero.     if(_deltaTime < FLT_EPSILON)     {         return;     }      if (_openGLView)     {         _openGLView->pollInputEvents();     }      //tick before glClear: issue #533     if (! _paused)     {         _scheduler->update(_deltaTime);         _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterUpdate);     }      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);      /* to avoid flickr, nextScene MUST be here: after tick and before draw.      XXX: Which bug is this one. It seems that it can't be reproduced with v0.9 */     if (_nextScene)     {         setNextScene();     }      kmGLPushMatrix();      // global identity matrix is needed... come on kazmath!     kmMat4 identity;     kmMat4Identity(&identity);      // draw the scene    //绘制场景     if (_runningScene)     {         _runningScene->visit(_renderer, identity, false);         _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterVisit);     }      // draw the notifications node    //处理通知节点     if (_notificationNode)     {         _notificationNode->visit(_renderer, identity, false);     }      if (_displayStats)     {         showStats();     }      _renderer->render();     _eventDispatcher->dispatchEvent(_eventAfterDraw);      kmGLPopMatrix();      _totalFrames++;      // swap buffers    //交换缓冲区     if (_openGLView)     {         _openGLView->swapBuffers();     }      if (_displayStats)     {         calculateMPF();     } }

可以分析出：

在主循环中，我们主要进行了以下 3 个操作。

1、调用了定时调度器的 update 方法，引发定时器事件。

2、如果场景需要被切换，则调用 setNextStage 方法，在显示场景前切换场景。

3、调用当前场景的 visit 方法，绘制当前场景。

在游戏主循环 drawScene 方法中，我们可以看到每一帧引擎都会调用 _scheduler的 update 方法。

【Scheduler *_scheduler;】_scheduler 是 Scheduler 类型的对象，是一个定时调度器。

所谓定时调度器，就是一个管理所有节点定时器的对象，

它负责记录定时器，并在合适的时间触发定时事件。

再来分析一下定时器的情况：

Cocos2d-x 提供了两种定时器，分别是：

update 定时器，每一帧都被触发，使用 scheduleUpdate 方法来启用；

schedule 定时器，可以设置触发的间隔，使用 schedule 方法来启用。

看下Node中的实现：

void Node::scheduleUpdateWithPriority(int priority) {     _scheduler->scheduleUpdate(this, priority, !_running); }  void Node::schedule(SEL_SCHEDULE selector, float interval, unsigned int repeat, float delay) {     CCASSERT( selector, "Argument must be non-nil");     CCASSERT( interval >=0, "Argument must be positive");      _scheduler->schedule(selector, this, interval , repeat, delay, !_running); }

其中 _scheduler是 Scheduler 对象。

可以看到，这两个方法的内部除去检查参数是否合法，只是调用了 Scheduler提供的方法。

换句话说，Node 提供的定时器只是对 Scheduler 的包装而已。

不仅这两个方法如此，其他定时器相关的方法也都是这样。

Scheduler的分析

经过上面的分析，我们已经知道 Node 提供的定时器不是由它本身而是由 Scheduler管理的。

因此，我们把注意力转移到定时调度器上。

显而易见，定时调度器应该对每一个节点维护一个定时器列表，在恰当的时候就会触发其定时事件。

Scheduler的主要成员请查看：cocos\2d\CCScheduler.h

为了注册一个定时器，开发者只要调用调度器提供的方法即可。

同时调度器还提供了一系列对定时器的控制接口，例如暂停和恢复定时器。

在调度器内部维护了多个容器，用于记录每个节点注册的定时器；

同时，调度器会接受其他组件（通常与平台相关）的定时调用，随着系统时间的改变驱动调度器。

调度器可以随时增删或修改被注册的定时器。

具体来看，调度器将 update 定时器与普通定时器分别处理：

当某个节点注册 update 定时器时，调度器就会把节点添加到 Updates 容器中，

即struct _hashUpdateEntry *_hashForUpdates里面；

为了提高调度器效率，Cocos2d-x 使用了散列表与链表结合的方式来保存定时器信息；

当某个节点注册普通定时器时，调度器会把回调函数和其他信息保存到 Selectors 散列表中，

即struct _hashSelectorEntry *_hashForTimers里面。

在游戏主循环中，我们已经见到了 update 方法。

可以看到，游戏主循环会不停地调用 update 方法。

该方法包含一个实型参数，表示两次调用的时间间隔。

在该方法中，引擎会利用两次调用的间隔来计算何时触发定时器。

我们再来分析下 update 方法的工作流程：

// main loop void Scheduler::update(float dt) {     _updateHashLocked = true;      //a.预处理     if (_timeScale != 1.0f)     {         dt *= _timeScale;     }      //     // Selector callbacks     //      // Iterate over all the Updates' selectors     //b.枚举所有的 update 定时器     tListEntry *entry, *tmp;      // updates with priority < 0     //优先级小于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updatesNegList, entry, tmp)     {         if ((! entry->paused) && (! entry->markedForDeletion))         {             entry->callback(dt);         }     }      // updates with priority == 0     //优先级等于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updates0List, entry, tmp)     {         if ((! entry->paused) && (! entry->markedForDeletion))         {             entry->callback(dt);         }     }      // updates with priority > 0     //优先级大于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updatesPosList, entry, tmp)     {         if ((! entry->paused) && (! entry->markedForDeletion))         {             entry->callback(dt);         }     }      // Iterate over all the custom selectors     //c.枚举所有的普通定时器     for (tHashTimerEntry *elt = _hashForTimers; elt != nullptr; )     {         _currentTarget = elt;         _currentTargetSalvaged = false;          if (! _currentTarget->paused)         {             // The 'timers' array may change while inside this loop             //枚举此节点中的所有定时器            //timers 数组可能在循环中改变，因此在此处需要小心处理             for (elt->timerIndex = 0; elt->timerIndex < elt->timers->num; ++(elt->timerIndex))             {                 elt->currentTimer = (Timer*)(elt->timers->arr[elt->timerIndex]);                 elt->currentTimerSalvaged = false;                  elt->currentTimer->update(dt);                  if (elt->currentTimerSalvaged)                 {                     // The currentTimer told the remove itself. To prevent the timer from                     // accidentally deallocating itself before finishing its step, we retained                     // it. Now that step is done, it's safe to release it.                     elt->currentTimer->release();                 }                  elt->currentTimer = nullptr;             }         }          // elt, at this moment, is still valid         // so it is safe to ask this here (issue #490)         elt = (tHashTimerEntry *)elt->hh.next;          // only delete currentTarget if no actions were scheduled during the cycle (issue #481)         if (_currentTargetSalvaged && _currentTarget->timers->num == 0)         {             removeHashElement(_currentTarget);         }     }      // delete all updates that are marked for deletion     // updates with priority < 0     //d.清理所有被标记了删除记号的 update 方法    //优先级小于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updatesNegList, entry, tmp)     {         if (entry->markedForDeletion)         {             this->removeUpdateFromHash(entry);         }     }      // updates with priority == 0     //优先级等于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updates0List, entry, tmp)     {         if (entry->markedForDeletion)         {             this->removeUpdateFromHash(entry);         }     }      // updates with priority > 0     //优先级大于 0 的定时器     DL_FOREACH_SAFE(_updatesPosList, entry, tmp)     {         if (entry->markedForDeletion)         {             this->removeUpdateFromHash(entry);         }     }      _updateHashLocked = false;     _currentTarget = nullptr;  #if CC_ENABLE_SCRIPT_BINDING     //     // Script callbacks     //      // Iterate over all the script callbacks     //e.处理脚本引擎相关的事件     if (!_scriptHandlerEntries.empty())     {         for (auto i = _scriptHandlerEntries.size() - 1; i >= 0; i--)         {             SchedulerScriptHandlerEntry* eachEntry = _scriptHandlerEntries.at(i);             if (eachEntry->isMarkedForDeletion())             {                 _scriptHandlerEntries.erase(i);             }             else if (!eachEntry->isPaused())             {                 eachEntry->getTimer()->update(dt);             }         }     } #endif     //     // Functions allocated from another thread     //      // Testing size is faster than locking / unlocking.     // And almost never there will be functions scheduled to be called.     if( !_functionsToPerform.empty() ) {         _performMutex.lock();         // fixed #4123: Save the callback functions, they must be invoked after '_performMutex.unlock()', otherwise if new functions are added in callback, it will cause thread deadlock.         auto temp = _functionsToPerform;         _functionsToPerform.clear();         _performMutex.unlock();         for( const auto &function : temp ) {             function();         }              } }

借助注释，能够看出 update 方法的流程大致如下所示。

1、参数 dt 乘以一个缩放系数，以改变游戏全局的速度，其中缩放系数可以由 Scheduler的TimeScale属性设置。

2、分别枚举优先级小于 0、等于 0、大于 0 的 update 定时器。

如果定时器没有暂停，也没有被标记为即将删除，则触发定时器。

3、枚举所有注册过普通定时器的节点，再枚举该节点的定时器，调用定时器的更新方法，从而决定是否触发该定时器。

4、再次枚举优先级小于 0、等于 0、大于 0 的 update 定时器，移除前几个步骤中被标记了删除记号的定时器。

我们暂不关心脚本引擎相关的处理。

对于 update 定时器来说，每一节点只可能注册一个定时器，

因此调度器中存储定时器数据的结构体tListEntry *entry主要保存了注册者与优先级。

对于普通定时器来说，每一个节点可以注册多个定时器，

引擎使用回调函数（选择器）来区分同一节点下注册的不同定时器。

调度器为每一个定时器创建了一个 Timer 对象，

它记录了定时器的目标、回调函数、触发周期、重复触发还是仅触发一次等属性。

Timer 也提供了 update 方法，它的名字和参数都与 Scheduler 的 update 方法一样，

而且它们也都需要被定时调用。

不同的是，Timer 的 update 方法会把每一次调用时接收的时间间隔 dt 积累下来，

如果经历的时间达到了周期就会引发定时器的定时事件。

第一次引发了定时事件后，如果是仅触发一次的定时器，

则 update 方法会中止，否则定时器会重新计时，从而反复地触发定时事件。

来看看Timer的update方法：

void Timer::update(float dt) {     if (_elapsed == -1)     {         _elapsed = 0;         _timesExecuted = 0;     }     else     {         if (_runForever && !_useDelay)         {//standard timer usage             _elapsed += dt;             if (_elapsed >= _interval)             {                 trigger();                  _elapsed = 0;             }         }             else         {//advanced usage             _elapsed += dt;             if (_useDelay)             {                 if( _elapsed >= _delay )                 {                     trigger();                                          _elapsed = _elapsed - _delay;                     _timesExecuted += 1;                     _useDelay = false;                 }             }             else             {                 if (_elapsed >= _interval)                 {                     trigger();                                          _elapsed = 0;                     _timesExecuted += 1;                  }             }              if (!_runForever && _timesExecuted > _repeat)             { //unschedule timer                 cancel();             }         }     } }

再次回到 Scheduler 的 update 方法上来。

在步骤 c 中，程序首先枚举了每一个注册过定时器的对象，然后再枚举对象中定时器对应的 Timer 对象，

调用 Timer 对象的 update 方法来更新定时器状态，以便触发定时事件。

至此，我们可以看到事件驱动的普通定时器调用顺序为：

系统的时间事件驱动游戏主循环，游戏主循环调用 Scheduler 的 update 方法，Scheduler 调用普通定时器对应的 Timer 对象的 update 方法，Timer 类的 update 方法调用定时器对应的回调函数。

对于 update 定时器，调用顺序更为简单，因此前面仅列出了普通定时器的调用顺序。

同时，我们也可以看到，在定时器被触发的时刻，Scheduler 类的 update 方法正在迭代之中，

开发者完全可能在定时器事件中启用或停止其他定时器。

18、Cocos2dx 3.0游戏开发找小三之cocos2d-x，请问你是怎么调度的咩

不过，这么做会导致 update 方法中的迭代被破坏。

Cocos2d-x 的设计已经考虑到了这个问题，采用了一些技巧避免迭代被破坏。

例如，update 定时器被删除时，不会直接删除，而是标记为将要删除，在定时器迭代完毕后再清理被标记的定时器，这样即可保证迭代的正确性。

Cocos2d-x 的设计使得很多离散在各处的代码通过事件联系起来，在每一帧中起作用。

基于事件驱动的游戏框架易于掌握，使用灵活，而且所有事件串行地在同一线程中执行，不会出现线程同步的问题。

可以看到，Cocos2d-x是多么的强大！！！

小伙伴们，知道cococs2d-x是怎么调度了咩！！

咩！！

郝萌主友情提示：

多看看源码，你就能更了解cocos2d-x了、、、

向AI问一下细节

18、Cocos2dx 3.0游戏开发找小三之cocos2d-x，请问你是怎么调度的咩

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