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G-Framework

G-Framework 是一个基于 TypeScript 编写的实体组件系统（ECS）框架，旨在为游戏开发者提供一个高性能、易用、可扩展的游戏逻辑框架。G-Framework 可以与多种游戏引擎无缝集成，支持逻辑并发执行，让你的游戏开发变得更加高效。

核心优势

  • 高性能：G-Framework 专为游戏开发场景优化，具备高性能数据处理能力，有效降低游戏性能损耗。

  • 纯逻辑实现：无需依赖其他框架，G-Framework 让您专注于游戏逻辑，减少额外学习成本。

  • 易用性：简洁的 API 和明确的组件和系统隔离设计，降低上手难度，提高开发效率。

  • 跨平台支持：无论您使用哪种游戏引擎，G-Framework 都可以轻松集成，提供一致的开发体验。

  • 可扩展性：通过模块化设计，方便开发者自由添加自定义模块，快速满足项目需求。

  • 实时并发执行支持：G-Framework 支持逻辑并发执行，确保游戏中各个模块的实时响应。

  • 详细的文档支持：我们提供了详细的文档和教程，助您更快地了解和上手 G-Framework。

交流群

点击链接加入群聊【ecs游戏框架交流】：https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=29w1Nud6

功能丰富的模块

G-Framework 不仅提供了优秀的实体组件系统（ECS）核心，还结合多种专门针对帧同步优化策略和快速上手的实用模块，让您的游戏开发过程更加高效和轻松。以下是 G-Framework 提供的一些模块，助您在游戏开发中快速实现所需功能：

  • 事件总线 用于在系统之间传递事件的模块，方便在不同系统间解耦地通信
  • 时间管理器 管理游戏中的计时器和帧率，确保各种定时任务的精确执行
  • 状态机 实现有限状态机的逻辑，帮助您管理游戏角色和对象的状态切换
  • 输入适配器 根据您使用的游戏引擎，为您提供便捷的输入事件抽象，简化输入控制
  • 网络适配器 提供网络通信的抽象接口，可以与各种网络库无缝对接
  • 状态快照 用于记录和操作游戏状态的快照，方便在帧同步中处理状态变更
  • 客户端插值 提供插值算法，优化客户端帧同步下的状态表现，如平滑移动效果
  • 输入管理器 管理游戏输入，如键盘、鼠标和触摸事件，并在合适的时机同步输入状态
  • 游戏同步策略 针对游戏同步提供了多种策略，如状态插值、状态压缩等，按需选择使用。
  • 对象池 提供了一种高效的对象管理方式，通过重用对象来避免频繁的对象创建和销毁，可以用于管理游戏中的实体，如子弹、角色等。
  • 实体预制件 提供了对预制体的管理功能，包括注册、注销以及从预制体创建新实体等功能。它是一个事先配置好的实体模板，我们可以从中快速复制（实例化）出新的实体

G-Framework 通过提供这些实用模块，让您在游戏开发过程中专注于逻辑实现，更快速地满足项目需求。这些模块针对帧同步做了大量优化，确保您的项目在采用帧同步时获得较佳的性能表现。

G-Framework ECS 框架入门

核心

核心是该框架的重要目标，它包含了实体、组件、系统的管理。

const core = gs.Core.instance;

实体

实体是游戏中的基本对象，每个实体由一个唯一的 ID 标识，并包含一组组件。你可以通过 G-Framework 的 Entity 类来创建和管理实体。

// 创建实体
const entity = this.core.entityManager.createEntity();

创建自定义实体

使用createEntity你可以轻松的创建自定义实体

class Player extends gs.Entity {
  onCreate(): void {
    console.log('player 实体创建');
  }

  onDestroy(): void {
    console.log('player 实体销毁');
  }
}


const playerEntity = entityManager.createEntity(Player);

onCreate方法和onDestroy方法由框架调用，分别再实体的创建和销毁时触发

组件

组件是实体的数据属性，用于描述实体的状态和行为。每个组件都是一个类，继承自 G-Framework 的 Component 类。

// 创建组件
class PositionComponent extends gs.Component {
    public x: number = 0;
    public y: number = 0;

    public reset() {
        this.x = 0;
        this.y = 0;
    }
}

class VelocityComponent extends gs.Component {
    public x: number = 0;
    public y: number = 0;

    public reset() {
        this.x = 0;
        this.y = 0;
    }
}

注意，需要实现reset方法，当组件回收时会调用该方法

现在，你可以将组件附加到实体上：

// 为实体添加组件
entity.addComponent(PositionComponent);
entity.addComponent(VelocityComponent);

系统

系统是用于处理实体和组件的逻辑的核心部分，通过继承 G-Framework 的 System 类创建系统。

// 创建系统
class MoveSystem extends gs.System {
    entityFilter(entity: gs.Entity): boolean {
        return entity.hasComponent(PositionComponent) && entity.hasComponent(VelocityComponent);
    }

    update(entities: gs.Entity[]): void {
        const deltaTime = gs.TimeManager.getInstance().deltaTime;
        for (const entity of entities) {
            const position = entity.getComponent(PositionComponent);
            const velocity = entity.getComponent(VelocityComponent);

            position.x += velocity.x * deltaTime;
            position.y += velocity.y * deltaTime;
        }
    }
}

// 注册系统到系统管理器中
const moveSystem = new MoveSystem(this.core.entityManager, 0);
this.core.systemManager.registerSystem(moveSystem);

循环更新系统

在每个游戏循环中，你可以调用 核心中的 的 update() 方法来更新所有系统：

function gameLoop(deltaTime: number) {
    this.core.update(deltaTime);
}

性能测试报告

测试项 耗时
创建 1000 个实体并分配组件 0.80 ms
更新 1000 次系统 0.40 ms
创建并删除 1000 个实体 0.80 ms
筛选 5000 个实体中具有位置和速度组件的实体 0.00 ms
添加和删除 1000 个实体的组件 1.40 ms