前言

本文是Metaverse大衍神君的《DOTS之路》系列课程的学习笔记

DOTS是什么？

Data-Oriented Technology Stack(面向数据的技术栈)

从字面意义上来说DOTS是面向数据的技术栈

实际上Dots是由Unity的五个核心Package组成
它定义了一种全新的Unity代码编写模型
并在这些核心包之外提供了额外的游戏功能相关的Package和工具
是Unity下面向数据设计与编程的一整套解决方案

核心Package

The C# Job System：
- 提供快速、安全和使用简单的编写多线程方式
The Brust Compiler
- 优化C#代码的编译器
- 可以编译生成比通过Mono或IL2CPP更快的代码
- 并不止为DOTS而存在，同样可以编译Unity中的任何代码
Unity Mathematic
- 一套可以在Job System中使用的数学库
- 在Brust编译的代码中是经过特别优化的
Unity Collections
- 提供常见的集合类型(列表、哈希映射表等)
- 内存分配属于非C#托管类型
- 可以在Brust编译代码中的Job System中使用
- 这些基类类型支持安全检查，有助于他们在Job System中安全使用
Entities(Entity-Component System)
- Entity对象是比GameObject更轻量、更高效的替代品
- Entity并不承担任何代码
- Conpoment只是片段数据集合
- Entity和Componment都由System对应的代码单元处理

游戏功能相关Package

Entities.Graphics(1.0版本之前的Hybird Renderer)
- 支持URP和HDRP的Entity渲染解决方案
- 并不是为了优化GPU而是优化CPU上的性能而设计的
Netcode
- 建立在五个核心包上的DOTS网络解决方案
- 提供网络多人服务器功能、客户端预测等相关功能
Physics
- 建立在五个核心包上的DOTS物理解决方案
- 支持两个后端
  - Unity Physics(默认)
    - 无状态的确定性物理库
    - 适合多人网络游戏
  - Havok Physics
    - 有状态但不具备确定性的物理库
    - 更稳定功能也更强大
Animation(开发中)
- 支持DOTS的Animation包
Audio(开发中)
- 支持DOTS的音乐相关包

谁需要关注DOTS？

技术负责人
- 在技术选型与Unity项目中是否使用DOTS的重要决策人
处理游戏逻辑部分的开发人员
- 需要非常了解DOTS的代码编写与设计方式
- 了解Brust编译的细节
处理网络通信部分的开发人员
- 需要非常了解DOTS的代码编写与设计方式
- 了解Brust编译的细节
处理动画部分的开发人员
- 了解动画扩展包的使用
处理物理模拟部分的开发人员
- 了解物理扩展包的使用
开发工具与工作流相关内容的开发人员
技术美术
DOTS相关工具与插件的开发人员

DOTS可以应用到哪些地方？

多线程加载、通讯，以及充分利用多核并行计算的游戏类型

具有大世界流式加载的游戏
具有复杂的大规模模拟的游戏
具有多种网络类型的多人联机游戏
具有需要客户端模拟预测的网络游戏，如FPS

总之，只要是CPU Bound类的游戏都可以考虑用DOTS做并行优化

为什么需要DOTS

CPU、GPU、Memory以及带宽的发展速度的不均衡
- 添加高速缓存结构Cache内存层级结构去弥补(L1、L2、L3级的CPU缓存)
- 面向数据编程本身是对缓存友好的，可以极大程度增加缓存Cache的命中，提高效率
摩尔定律的延续与现代CPU设计主要依靠的是
- 越来越好的工艺
- 越来越多的核
- 分工越来越细的处理单元与存储
- SIMD/SIMT

并行编程的发展，要么依赖特地的硬件，要么是针对科学计算设计的，几乎无法集成到Unity中
- OpenMP
- TBB(Intel Threading Building Blocks)
- CUDA(Compute Unified Device Architecture)
- OpenCL(Open Computing Language)
- MPI/OpenMPI(Message Passing Interface)

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