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front: https://nie.res.netease.com/r/pic/20210728/2dc2a94f-71f6-4cc5-8700-3c3696f79a0c.jpg
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hard: 进阶
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time: 30分钟
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# CPU优化
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## 前言
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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。
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## 缓存的使用(内存换CPU)
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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。
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### 避免在tick函数内使用import
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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
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- 错误写法:
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```python
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class DemoClientSystem(ClientSystem):
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def Update(self):
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# 在每帧执行的逻辑内import模块
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import mod.client.extraClientApi as clientApi
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clientApi.xxx
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```
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- 正确写法:
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```python
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# 在文件顶部import模块
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import mod.client.extraClientApi as clientApi
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class DemoClientSystem(ClientSystem):
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def Update(self):
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clientApi.xxx
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```
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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：
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```python
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class DemoClientSystem(ClientSystem):
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def __init__(self, namespace, systemName):
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ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName)
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# 假设当前模块与另一个otherModule模块需要相互引用
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import demoScripts.client.otherModule as otherModule
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self.otherModule = otherModule
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def Update(self):
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self.otherModule.xxx
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```
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### 避免多次初始化常量
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- 错误写法:
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在频繁调用的函数中进行声明，例如每次Update的时候
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```python
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class DemoClientSystem(ClientSystem):
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def Update(self):
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# 常量，每帧创建，实际中可能这里会是比较多的数据
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bigDict = {
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(-1, -1): 1,
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||
(-1, 0): 2,
|
||
(-1, 1): 3,
|
||
(0, -1): 4,
|
||
(0, 0): 5,
|
||
(0, 1): 6,
|
||
(1, -1): 7,
|
||
(1, 0): 8,
|
||
(1 1): 9,
|
||
}
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# 读取常量做一些逻辑
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do_something(bigDict)
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```
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- 正确写法:
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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
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```python
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class DemoClientSystem(ClientSystem):
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# 构造函数
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def __init__(self, namespace, systemName):
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||
ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName)
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# 在初始化时创建
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self.bigDict = {
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(-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,
|
||
}
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def Update(self):
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||
do_something(self.bigDict)
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```
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### 缓存多次用到的中间数据
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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
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- 错误写法:
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```python
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class DemoServerSystem(ServerSystem):
|
||
# 监听的ServerItemUseOnEvent事件回调
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def ServerItemUseOnEvent(self, args):
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||
# 设置多个方块
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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')
|
||
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||
def SetBlock(self, dimensionId, pos, blockName):
|
||
serverApi.GetEngineCompFactory().CreateBlockInfo(levelId).SetBlockNew(pos, {'name': blockName}, 0, dimensionId)
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```
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- 正确写法:
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```python
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# compFactory使用缓存
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serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory()
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class DemoServerSystem(ServerSystem):
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||
# 监听的ServerItemUseOnEvent事件回调
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def ServerItemUseOnEvent(self, args):
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# 对字典内的值做缓存
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dimensionId = args['dimensionId']
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||
x = args['x']
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||
y = args['y']
|
||
z = args['z']
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||
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)
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```
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### 使用dict代替多个else if
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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
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- 错误写法:
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```python
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serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory()
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||
class DemoServerSystem(ServerSystem):
|
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def HandleBlocks(self, pos, dimensionId):
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# 获取方块信息
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blockIdentifier = serverCompFactory.CreateBlockInfo(levelId).GetBlockNew(pos, dimensionId)[0]
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# 根据方块类型做出不同的处理
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if blockIdentifier == "minecraft:iron_ore":
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||
self.handleIronBlock()
|
||
elif blockIdentifier == "minecraft:gold_ore":
|
||
self.handleGoldBlock()
|
||
elif blockIdentifier == "minecraft:diamond_ore":
|
||
self.handleDiamondBlock()
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```
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- 正确写法:
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```python
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serverCompFactory = serverApi.GetEngineCompFactory()
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class DemoServerSystem(ServerSystem):
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def __init__(self):
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||
# 注册处理函数
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self.blockHandlers = {
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"minecraft:iron_ore": self.handleIronBlock,
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"minecraft:gold_ore": self.handleGoldBlock,
|
||
"minecraft:diamond_ore": self.handleDiamondBlock,
|
||
}
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def HandleBlocks(self, data):
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||
blockIdentifier = serverCompFactory.CreateBlockInfo(levelId).GetBlockNew(pos, dimensionId)[0]
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# 从dict中选取处理函数
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handler = self.blockHandlers.get(blockIdentifier)
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if handler:
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handler()
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```
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## 分帧（实时性换CPU）
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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。
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### 大批量修改数据分多帧处理
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这里以方块为例：
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- 错误写法:
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(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)
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```python
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# 修改某个区域 100 * 100 * 100范围内的方块为空气
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def SetBlocksToAir(self, fromPos):
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blockcomp = serverApi.CreateComponent(id, "Minecraft", "blockInfo")
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for x in range(1, 100):
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||
for y in range(1, 100):
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||
for z in range(1, 100):
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||
blockcomp.SetBlockNew((fromPos[0] + x, fromPos[1] + y, fromPos[2] + z), {'name':'minecraft:air'})
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||
```
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- 正确写法:
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(分开每帧只处理5个)
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||
```python
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||
# 修改某个区域 100 * 100 * 100范围内的方块为空气
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def SetBlocksToAir(self, fromPos):
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# 命令队列
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self.posList = []
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self.posIndex = 0
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for x in range(1, 100):
|
||
for y in range(1, 100):
|
||
for z in range(1, 100):
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self.posList.append((fromPos[0] + x, fromPos[1] + y, fromPos[2] + z))
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# 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
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def Update(self):
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if self.posList:
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posListLen = len(self.posList)
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blockcomp = serverApi.CreateComponent(id, "Minecraft", "blockInfo")
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||
#每帧处理5个
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handleNum = 5
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while(handleNum > 0 and self.posIndex < posListLen):
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||
blockcomp.SetBlockNew(self.posList[self.posIndex], {'name':'minecraft:air'})
|
||
self.posIndex = self.posIndex + 1
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||
handleNum = handleNum - 1
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||
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||
# 全部处理完成
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if self.posIndex >= posListLen:
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self.posList = None
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```
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### 非重要逻辑降帧处理
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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
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- 错误写法:
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(每帧执行所有更新逻辑)
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```python
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def Update(self):
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self.do_something1()
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self.do_something2()
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self.do_something3()
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||
```
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- 正确写法:
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(分开每帧只处理5个)
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||
```python
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||
class DemoClientSystem(ClientSystem):
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||
# 构造函数
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def __init__(self, namespace, systemName):
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ClientSystem.__init__(self, namespace, systemName)
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self.tick = 0
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def Update(self):
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||
self.tick = self.tick + 1
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||
# 重要逻辑每帧执行
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||
self.do_something1()
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||
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||
if self.tick % 5 == 0:
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||
# 次要逻辑降帧执行
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||
self.do_something2()
|
||
|
||
if self.tick % 10 == 0:
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||
# 更次要的逻辑，使用更低的帧率执行
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||
self.do_something3()
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||
```
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### 少用轮询逻辑
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使用事件或一些适用的接口来代替每帧尝试的操作。
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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
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- 错误写法：
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每帧尝试删除该实体，直到成功为止
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- 推荐写法：
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1. 监听AddEntityServerEvent，在该实体的回调中删除。
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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。 |