《游戲中的資源管理――資源高速緩存》
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1.什么是資源高速緩存
資源高速緩存的原理與其它內(nèi)存高速緩存的工作原理是相似的。在游戲的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，有些數(shù)據(jù)是剛才使用過的，那么直接從資源高速緩存中載入即可。例如，RPG游戲中主角從大地圖進(jìn)入一個(gè)房間，探索一番后主角退出房間，此時(shí)只要直接從緩存中載入大地圖數(shù)據(jù)即可，節(jié)省了從硬盤載入數(shù)據(jù)的時(shí)間，要知道從硬盤載入數(shù)據(jù)是非常慢的。當(dāng)然，如果你的游戲所使用的數(shù)據(jù)文件很少，那么你可以在游戲運(yùn)行過程中把這些數(shù)據(jù)完全儲(chǔ)存在內(nèi)存中，而不使用資源高速緩存。
2.一個(gè)簡單的資源高速緩存管理器
下面我將向你展示一個(gè)比較簡單的資源高速緩存管理器，源代碼來自我上一個(gè)游戲，如果你需要知道更多關(guān)于資源高速緩存方面的知識(shí)，請(qǐng)參考<<Game Coding Complete>>的第八章。
首先，需要一個(gè)機(jī)制來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)資源，我們用下面這個(gè)結(jié)構(gòu)來做資源句柄：
struct ResHandle
{
ResHandle(std::string &resName, void *buffer, int size)
{
m_resName = resName;
m_size = size;
m_buffer = buffer;
}
~ResHandle()
{
if (m_buffer != 0) delete[] m_buffer;
}
std::string m_resName; //資源名
void *m_buffer; //資源句柄所標(biāo)識(shí)的資源
DWORD m_size; //資源所占內(nèi)存大小
};
好了，現(xiàn)在我們可以從資源名來找出這個(gè)資源了，接下來實(shí)現(xiàn)這個(gè)資源高速緩存管理器：
class CacheManager
{
public:
CacheManager();
~CacheManager();
//載入資源，resName為資源名，若載入成功size被設(shè)為該資源的大小
//注意，管理中的資源不能在管理器外用delete顯示的刪除它
void* Load(std::string resName, DWORD *size = 0);
//設(shè)置緩存大小，單位MB
void SetCacheSize(int sizeMB) { m_cacheSize = sizeMB * 1024 * 1024; }
//得到緩存大小，單位MB
int GetCacheSize() { return m_cacheSize / 1024 /1024; }
private:
void Free(); //釋放lru鏈表中最后一個(gè)資源
void *Update(ResHandle *res); //更新lru鏈表
ResHandle *Find(std::string &resName); //找出該資源名的資源句柄
private:
DWORD m_cacheSize; //緩存大小
DWORD m_allocated; //已使用的緩存大小
//lru鏈表，記錄最近被使用過的資源
std::list<ResHandle*> m_lru;
//資源標(biāo)識(shí)映射
std::map<std::string, ResHandle*> m_resources;
};
CacheManager:: CacheManager ()
{
m_cacheSize = 0;
m_allocated = 0;
}
CacheManager::~ CacheManager ()
{
while (!m_lru.empty()) Free(); //釋放所有管理中的資源
}
void * CacheManager::Load(std::string resName, DWORD *size)
{
ResHandle *handle = Find(resName); //查找該資源是否在緩存中
if (handle != 0) //如果找到該資源句柄，則返回該資源并更新lru鏈表
{
if (size != 0) *size = handle->m_size;
return Update(handle);
}
else
{
//先檢測資源大小
DWORD _size = 資源大小;
//是否有足夠空間?
while (_size > (m_cacheSize - m_allocated))
{
if (m_lru.empty()) break;
Free();
}
m_allocated += _size;
buffer = new char[_size];
//在這里用任何你能想到的辦法載入資源文件到buffer
…
…
//記錄當(dāng)前資源
ResHandle *handle = new ResHandle(resName, buffer, _size);
m_lru.push_front(handle);
m_resources[resName] = handle;
if (size != 0) *size = _size;
return buffer;
}
return 0;
}
void CacheManager::Free()
{
std::list<ResHandle*>::iterator gonner = m_lru.end();
gonner--;
ResHandle *handle = *gonner;
m_lru.pop_back();
m_resources.erase(handle->m_resName);
m_allocated -= handle->m_size;
delete handle;
}
void * CacheManager::Update(ResHandle *res)
{
m_lru.remove(res);
m_lru.push_front(res);
m_size = res->m_size;
return res->m_buffer;
}
ResHandle * CacheManager::Find(std::string &resName)
{
std::map<std::string, ResHandle*>::iterator it = m_resources.find(resName);
if (it == m_resources.end()) return 0;
return (*it).second;
}
至此，你已經(jīng)可以在游戲中緩存任何你想緩存的資源了^_^
3. 資源管理進(jìn)階
至此你已經(jīng)可以在游戲中緩存任何你想緩存的資源了，但是你的任務(wù)還沒完成，當(dāng)你請(qǐng)求的資源存在于緩存之外時(shí)，那個(gè)閃耀的硬盤燈可能就是玩家最感興趣的東西了。
因此你必須根據(jù)不同的游戲類型使用不同的載入方式：
一次載入所有東西：適用于任何以界面或關(guān)卡切換的游戲
只在關(guān)鍵點(diǎn)載入資源：很多射擊游戲都使用這樣的設(shè)計(jì)，如“半條命”
持續(xù)載入：適用于開放型地圖的游戲，如“俠盜獵車手”
如果有可能的話，你還可以使用緩存預(yù)測機(jī)制，當(dāng)CPU有額外時(shí)間的時(shí)候可以把未來可能用到的資源載入到資源高速緩存。
最后，盡管在游戲的資源管理中資源打包不是必須的，但仍然建議大家把資源文件按類型分別打包到單一的文件中，這將為你節(jié)省磁盤空間，并加快游戲的載入速度。