Жизненные циклы пула объектов: повторное использование без старого состояния

Повторное использование создаёт жизненный цикл

Пул сохраняет объекты для следующего использования вместо многократного создания и удаления экземпляров. Сохранённая память содержит и старое состояние, если его не сбросить. Nystrom подчёркивает инициализацию, выбор вместимости и ссылки в неактивных объектах. [1] Поэтому пул должен предоставлять контракт жизненного цикла, а не просто набор экземпляров.

Выдача и возврат

Разделяйте создание, выдачу, возврат и окончательное уничтожение. Интерфейсы Unity дают соответствующие обратные вызовы; реализация различает активные и неактивные объекты и уничтожает лишние возвращённые экземпляры. [2] Ограничение неактивного хранения не ограничивает автоматически одновременно активные игровые объекты. При необходимости задайте игровое ограничение отдельно.

Разобранный пример

Условный пул снарядов содержит слот с идентификатором (slot = 7, generation = 12). Он запускает снаряд и получает слот обратно после попадания. При следующей выдаче поколение увеличивается до 13, сбрасываются владелец, урон, скорость, остаток жизни, фильтры столкновений и визуальные следы.

Задержавшийся таймер прежнего снаряда всё ещё ссылается на (7, 12). Перед обработкой сравните поколение дескриптора и активность со значениями пула. Отклоните вызов, поскольку текущая жизнь — (7, 13). Одна ненулевая ссылка не различила бы эти жизни и могла бы уничтожить новый снаряд.

Дескрипторам с поколениями нужна явная политика переполнения; они не заменяют владение. Один владелец по-прежнему отвечает за ровно один возврат экземпляра. Остальные системы хранят ограниченные наблюдения или проверяемые дескрипторы.

Порядок реализации

Составьте список сброса по изменяемым полям и внешним регистрациям. При возврате отписывайтесь от событий, отменяйте таймеры, разрывайте связи владения и очищайте ссылки. Полностью инициализируйте следующую жизнь до допуска к столкновениям или отображению. Учитывайте обратные вызовы движка, запускаемые самой активацией.

Задайте поведение при исчерпании: отказ от косметического появления, рост в бюджете или резерв для важных объектов. Не отбирайте активный игровой объект молча, если это не часть замысла. Учитывайте выдачи, возвраты, максимум активных объектов, удерживаемую память и запасные выделения.

Ограничения и проверка

Пул может увеличить удерживаемую память и перенести стоимость в сброс. Он не устраняет симуляцию, вызовы рисования или обновления объектов. Измерьте представительную нагрузку до объединения дешёвых и редко создаваемых объектов в пул.

Проверьте повторное использование после каждого выхода: обычного истечения, столкновения, смены сцены, отмены и неудачной инициализации. Проверьте двойной возврат и поздние вызовы. Убедитесь, что неактивный объект не наносит урон и не удерживает целую выгруженную сцену. Корректность жизненного цикла должна оставаться наблюдаемой даже без выигрыша производительности.

Источники

[1] Пул объектов — Robert Nystrom, Game Programming Patterns.

[2] Реализация пула объектов Unity — Unity Technologies.