**雲風的blog:
前段時間，我寫了一篇 **《守望先鋒》中的 ecs 構架 。最近想試試在 lua 中實現乙個簡單的 ecs 框架，又仔細琢磨了一下。
我思考後的結論是：ecs 並不是乙個新概念，它的提出其實是和語言相關的。ecs 概念的誕生起於遊戲行業，相關框架基本都是基於 c++ 來開發的。它其實是對 c++ 物件模型的乙個反思。ecs 針對元件組合物件，而反對 c++ 固有的基於繼承的物件模型。物件模型才是 ecs 的設計核心理念。而離開 c++ 的物件模型，ecs 並不是什麼新鮮的東西。
我的這個觀點也不新鮮，在 ecs 的 wikipedia 頁上也有類似的說法：
拋開理論不談，如果要在 lua 中實踐，我們到底可以做點什麼呢？
我認為需要有這幾個方面：
首先應該對 lua 加強型別系統。lua 的動態性天然支援把不同的元件聚合在一起，我們把不同的 component 放在一張表裡組合成 entity 就足夠了。但如果 component 分的很細的話，用很多的表組合成乙個 entity 物件的額外開銷不小。不像 c++ ，結構體聚合的額外開銷幾乎為零。我們完全可以把不同 component 的資料直接平坦放在乙個 table 中，只要鍵值不衝突即可。但是我們需要額外的型別資訊方便執行時從 entity 中萃取出 component 來。另外，如果是 c / lua 混合設計的話，某些 component 還應該可以是 userdata 。
從節省空間及方便遍歷的角度講，我們甚至可以把同類的 c component 聚合在一大塊記憶體中，然後在 entity 的 table 中只保留乙個 lightuserdata 即可。ecs 的 system 最重要的操作就是遍歷處理同類 component ，這樣天然就可以分為 c system 和 lua system 。資料的內聚性很高，可以直接區分開 c data 和 lua data 。
然後、就是方便的遍歷。ecs 的 system 需要做的就是篩選出它關心的 entity ，針對其中的 component 做操作。如果需要篩選結果大大少於全體 entity 數量，遍歷逐個判斷就會效率很低。好在在 lua 中，我們可以非常容易地做出 cache ，只需要遍歷篩選一次，在監控新的 component 的誕生就可以方便的維護遍歷用的集合了。
我寫了乙個初步的版本。打算等到實際使用起來再慢慢完善。
它可以實現成乙個純 lua 版，但我特地嘗試把裡面的兩個函式編寫了 c 的等價版，看起來可以提高不少效能。
這裡的 api 中， entity 全部使用唯一數字 id 標識，而不主張直接引用 entity 的 table 。這也是一般 ecs 框架的通用做法。數字 id 可以提高健壯性，還可以避免對已經銷毀的 entity 錯誤的引用。如果需要 c / lua 混合程式設計的話，在 c 中引用 id 也方便的多。
型別系統是這樣設計的：
每個 component 有乙個 16bit 的唯一型別 id ，每個 entity 是由若干 component 組合而成，我將它們的型別 id 公升序排列成乙個字串，作為整個 entity 的動態型別。然後 lua 中實現了乙個 cache ，可以從這個型別字串轉換成易用的型別物件。型別物件用來對 entity 做篩選，從裡面分離出 component 。這個型別字串的拼接我實現的是乙個 c 版本，雖然 lua 也能實現的出來，但是效率會低很多。
大部分 component 我主張直接平坦的放在 entity 物件表中，但若需要用 c 結構來承載，或單獨用乙個子表，也提供了 component 型別註冊方法，可以在 new component 時定義乙個專門的建構函式（以及 delete 時的析構函式）。
這裡還提供了遍歷包含特定 component 的 entity 集合 的迭代器。它由乙個弱表實現的 cache 來管理。在第一次遍歷時，會建立乙個集合，收集 entity 全體集合中符合要求的部分，把篩選出來的 id 記錄下來。一旦遍歷集合建立好，它還會跟蹤新的 component 的建立，自動加進來。
這裡的迭代器，我同時實現了 lua 版本和 c 版本。c 版本的效能會高一些，我認為這個 c 版本在遍歷相關集合時，效能表現不會差於用 c/c++ 實現的原生容器。
以上是對 entity 和 component 的支援。system 相關的方法，我還沒有想好可以做點什麼。等用到了再完善。
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