--- front: https://nie.res.netease.com/r/pic/20210728/2dc2a94f-71f6-4cc5-8700-3c3696f79a0c.jpg hard: 进阶 time: 30分钟 --- # CPU优化 ## 前言 CPU是设备计算力水平的代表，CPU性能越好代表相同时间内能支持的运算数量越多。无论是内存的分配与释放，渲染环境的准备与指令发送等等都需要CPU的参与，CPU的优化能对设备整体性能产生比较大的影响。 ## 缓存的使用(内存换CPU) 对象的重复创建与销毁会有一定性能消耗，对于需要频繁使用的数据，建议保存起来，下次从内存取出来直接使用，是一种常用的空间换时间(内存换CPU)的优化手段，对于减少游戏卡顿有较好效果。 ### 避免在tick函数内使用import import模块的消耗并没有小到可以忽略的地步，建议挪到文件的顶部进行import。如果这样会导致循环引用，则可以将模块缓存为类的成员变量 - 错误写法: ```python class DemoClientSystem(ClientSystem): def Update(self): # 在每帧执行的逻辑内import模块 import mod.client.extraClientApi as clientApi clientApi.xxx ``` - 正确写法: ```python # 在文件顶部import模块 import mod.client.extraClientApi as clientApi class DemoClientSystem(ClientSystem): def Update(self): clientApi.xxx ``` 如果两个模块需要相互引用，那么同时在文件顶部import对方，会导致循环引用报错，则可以用下面的方法处理： ```python class DemoClientSystem(ClientSystem): def __init__(self, namespace, systemName): ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName) # 假设当前模块与另一个otherModule模块需要相互引用 import demoScripts.client.otherModule as otherModule self.otherModule = otherModule def Update(self): self.otherModule.xxx ``` ### 避免多次初始化常量 - 错误写法: 在频繁调用的函数中进行声明，例如每次Update的时候 ```python class DemoClientSystem(ClientSystem): def Update(self): # 常量，每帧创建，实际中可能这里会是比较多的数据 bigDict = { (-1, -1): 1, (-1, 0): 2, (-1, 1): 3, (0, -1): 4, (0, 0): 5, (0, 1): 6, (1, -1): 7, (1, 0): 8, (1 1): 9, } # 读取常量做一些逻辑 do_something(bigDict) ``` - 正确写法: 包含数据比较多的一些常量，特别是List或者Dict类型的，可以放到类的__init__函数当中 ```python class DemoClientSystem(ClientSystem): # 构造函数 def __init__(self, namespace, systemName): ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName) # 在初始化时创建 self.bigDict = { (-1, -1): 1, (-1, 0): 2, (-1, 1): 3, (0, -1): 4, (0, 0): 5, (0, 1): 6, (1, -1): 7, (1, 0): 8, (1 1): 9, } def Update(self): do_something(self.bigDict) ``` ### 缓存多次用到的中间数据 一些方法多次调用的返回值是一样，可以使用临时变量缓存，不需要重复调用 - 错误写法: ```python class DemoServerSystem(ServerSystem): # 监听的ServerItemUseOnEvent事件回调 def ServerItemUseOnEvent(self, args): # 设置多个方块 self.SetBlock(args['dimensionId'], (args['x']-1, args['y'], args['z']), 'minecraft:air') self.SetBlock(args['dimensionId'], (args['x']-1, args['y'], args['z']), 'minecraft:air') self.SetBlock(args['dimensionId'], (args['x'], args['y'], args['z']), 'minecraft:air') self.SetBlock(args['dimensionId'], (args['x'], args['y'], args['z']-1), 'minecraft:air') self.SetBlock(args['dimensionId'], (args['x'], args['y'], args['z']+1), 'minecraft:air') def SetBlock(self, dimensionId, pos, blockName): serverApi.GetEngineCompFactory().CreateBlockInfo(levelId).SetBlockNew(pos, {'name': blockName}, 0, dimensionId) ``` - 正确写法: ```python # compFactory使用缓存 serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory() class DemoServerSystem(ServerSystem): # 监听的ServerItemUseOnEvent事件回调 def ServerItemUseOnEvent(self, args): # 对字典内的值做缓存 dimensionId = args['dimensionId'] x = args['x'] y = args['y'] z = args['z'] self.SetBlock(dimensionId, (x-1, y, z), 'minecraft:air') self.SetBlock(dimensionId, (x-1, y, z), 'minecraft:air') self.SetBlock(dimensionId, (x, y, z), 'minecraft:air') self.SetBlock(dimensionId, (x, y, z-1), 'minecraft:air') self.SetBlock(dimensionId, (x, y, z+1), 'minecraft:air') def SetBlock(self, dimensionId, pos, blockName): serverCompFactory.CreateBlockInfo(levelId).SetBlockNew(pos, {'name': blockName}, 0, dimensionId) ``` ### 使用dict代替多个else if 当条件判断的分支很多时，dict的性能会比一连串的else高很多 - 错误写法: ```python serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory() class DemoServerSystem(ServerSystem): def HandleBlocks(self, pos, dimensionId): # 获取方块信息 blockIdentifier = serverCompFactory.CreateBlockInfo(levelId).GetBlockNew(pos, dimensionId)[0] # 根据方块类型做出不同的处理 if blockIdentifier == "minecraft:iron_ore": self.handleIronBlock() elif blockIdentifier == "minecraft:gold_ore": self.handleGoldBlock() elif blockIdentifier == "minecraft:diamond_ore": self.handleDiamondBlock() ``` - 正确写法: ```python serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory() class DemoServerSystem(ServerSystem): def __init__(self): # 注册处理函数 self.blockHandlers = { "minecraft:iron_ore": self.handleIronBlock, "minecraft:gold_ore": self.handleGoldBlock, "minecraft:diamond_ore": self.handleDiamondBlock, } def HandleBlocks(self, data): blockIdentifier = serverCompFactory.CreateBlockInfo(levelId).GetBlockNew(pos, dimensionId)[0] # 从dict中选取处理函数 handler = self.blockHandlers.get(blockIdentifier) if handler: handler() ``` ## 分帧（实时性换CPU） 同一时刻内处理大量的逻辑，容易造成卡顿。这时候需要把逻辑执行的时间错开到多帧去执行，让每一帧的任务量不要太重。 ### 大批量修改数据分多帧处理 这里以方块为例： - 错误写法: (同一时刻全部处理，需要处理 100* 100 * 100 即一百万个方块，必然会卡) ```python # 修改某个区域 100 * 100 * 100范围内的方块为空气 def SetBlocksToAir(self, fromPos): blockcomp = serverApi.CreateComponent(id, "Minecraft", "blockInfo") for x in range(1, 100): for y in range(1, 100): for z in range(1, 100): blockcomp.SetBlockNew((fromPos[0] + x, fromPos[1] + y, fromPos[2] + z), {'name':'minecraft:air'}) ``` - 正确写法: (分开每帧只处理5个) ```python # 修改某个区域 100 * 100 * 100范围内的方块为空气 def SetBlocksToAir(self, fromPos): # 命令队列 self.posList = [] self.posIndex = 0 for x in range(1, 100): for y in range(1, 100): for z in range(1, 100): self.posList.append((fromPos[0] + x, fromPos[1] + y, fromPos[2] + z)) # 被引擎直接执行的父类的重写函数，引擎会执行该Update回调，1秒钟30帧 def Update(self): if self.posList: posListLen = len(self.posList) blockcomp = serverApi.CreateComponent(id, "Minecraft", "blockInfo") #每帧处理5个 handleNum = 5 while(handleNum > 0 and self.posIndex < posListLen): blockcomp.SetBlockNew(self.posList[self.posIndex], {'name':'minecraft:air'}) self.posIndex = self.posIndex + 1 handleNum = handleNum - 1 # 全部处理完成 if self.posIndex >= posListLen: self.posList = None ``` ### 非重要逻辑降帧处理 不要每帧执行所有逻辑更新，不同的逻辑实际中根据实时性要求进行间隔更新 - 错误写法: (每帧执行所有更新逻辑) ```python def Update(self): self.do_something1() self.do_something2() self.do_something3() ``` - 正确写法: (分开每帧只处理5个) ```python class DemoClientSystem(ClientSystem): # 构造函数 def __init__(self, namespace, systemName): ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName) self.tick = 0 def Update(self): self.tick = self.tick + 1 # 重要逻辑每帧执行 self.do_something1() if self.tick % 5 == 0: # 次要逻辑降帧执行 self.do_something2() if self.tick % 10 == 0: # 更次要的逻辑，使用更低的帧率执行 self.do_something3() ``` ### 少用轮询逻辑 使用事件或一些适用的接口来代替每帧尝试的操作。 假想有一个需求：我想删除一个实体，但是当前这个实体没有被加载 - 错误写法： 每帧尝试删除该实体，直到成功为止 - 推荐写法： 1. 监听AddEntityServerEvent，在该实体的回调中删除。 2. 如果该实体是手动创建的，可以使用SetPersistence接口将其设置为不存盘，那就不再需要处理该实体被卸载而无法删除的情况。