एक संसाधन प्रबंधक वर्ग को डिजाइन करना


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मैंने तय किया है कि मैं अपने शौक के खेल इंजन के लिए एक केंद्रीय संसाधन प्रबंधक / संसाधन श्रेणी लिखना चाहता हूं, लेकिन मुझे एक कैशिंग योजना को डिजाइन करने में परेशानी हो रही है।

यह विचार है कि सभी खेल के संसाधनों द्वारा संयुक्त कुल मेमोरी के लिए रिसोर्स मैनेजर का एक नरम लक्ष्य है। अन्य वर्ग संसाधन ऑब्जेक्ट बनाएंगे, जो एक अनलोड स्थिति में होंगे, और उन्हें संसाधन प्रबंधक के पास भेज देंगे। संसाधन प्रबंधक तब तय करता है कि दी गई संसाधनों को लोड / अनलोड करना है, नरम सीमा को ध्यान में रखते हुए।

जब किसी अन्य वर्ग द्वारा एक संसाधन की आवश्यकता होती है, तो इसके लिए ResourceManager को एक अनुरोध भेजा जाता है, (या तो स्ट्रिंग आईडी या विशिष्ट पहचानकर्ता का उपयोग करके)। यदि संसाधन लोड किया गया है, तो संसाधन को केवल पढ़ने के लिए कॉलिंग फ़ंक्शन को संदर्भित किया जाता है, (संदर्भित संदर्भित कमजोर_पर में लपेटा जाता है)। यदि संसाधन लोड नहीं किया गया है, तो प्रबंधक अगले अवसर पर लोड की जाने वाली वस्तु को चिह्नित करेगा, (आमतौर पर फ्रेम खींचने के अंत में)।

ध्यान दें कि, हालांकि मेरा सिस्टम कुछ संदर्भ गिनती करता है, यह केवल तभी गिना जाता है जब संसाधन पढ़ा जा रहा हो, (इसलिए संदर्भ संख्या 0 हो सकती है, लेकिन एक इकाई अभी भी इसे ट्रैक कर रही है)।

पहले उपयोग के लिए अच्छी तरह से लोड करने के लिए संसाधनों को चिह्नित करना भी संभव है। यहाँ उन वर्गों का एक स्केच है जो मैं उपयोग कर रहा हूँ:

typedef unsigned int ResourceId;

// Resource is an abstract data type.
class Resource
{
   Resource();
   virtual ~Resource();

   virtual bool load() = 0;
   virtual bool unload() = 0;
   virtual size_t getSize() = 0; // Used in determining how much memory is 
                                 // being used.
   bool isLoaded();
   bool isMarkedForUnloading();
   bool isMarkedForReload();
   void reference();
   void dereference();
};

// This template class works as a weak_ptr, takes as a parameter a sub-class
// of Resource. Note it only hands give a const reference to the Resource, as
// it is read only.
template <class T>
class ResourceGuard
{
   public:
     ResourceGuard(T *_resource): resource(_resource)
     {
        resource->reference();
     }

     virtual ~ResourceGuard() { resource->dereference();}
     const T* operator*() const { return (resource); }
   };

class ResourceManager
{
   // Assume constructor / destructor stuff
   public:
      // Returns true if resource loaded successfully, or was already loaded.
      bool loadResource(ResourceId uid);

      // Returns true if the resource could be reloaded,(if it is being read
      // it can't be reloaded until later).
      bool reloadResource(ResourceId uid)

      // Returns true if the resource could be unloaded,(if it is being read
      // it can't be unloaded until later)
      bool unloadResource(ResourceId uid);

      // Add a resource, with it's named identifier.
      ResourceId addResource(const char * name,Resource *resource);

      // Get the uid of a resource. Returns 0 if it doesn't exist.
      ResourceId getResourceId(const char * name);

      // This is the call most likely to be used when a level is running, 
      // load/reload/unload might get called during level transitions.
      template <class T>
      ResourceGuard<T> &getResource(ResourceId resourceId)
      {
         // Calls a private method, pretend it exits
         T *temp = dynamic_cast<T*> (_getResource(resourceId));
         assert(temp != NULL);
         return (ResourceGuard<T>(temp));
      }

      // Generally, this will automatically load/unload data, and is called
      // once per frame. It's also where the caching scheme comes into play.
      void update();

};

परेशानी यह है कि, कुल डेटा उपयोग को मृदु सीमा के आसपास / उसके आस-पास मँडराते रहने के लिए, प्रबंधक को यह निर्धारित करने का स्मार्ट तरीका रखना होगा कि किन वस्तुओं को उतारना है।

मैं किसी प्रकार की प्राथमिकता प्रणाली का उपयोग करने के बारे में सोच रहा हूं, (जैसे। अस्थाई प्राथमिकता, अक्सर उपयोग की जाने वाली प्राथमिकता, स्थायी प्राथमिकता), अंतिम विचलन के समय और संसाधन के आकार के साथ संयुक्त, यह निर्धारित करने के लिए कि इसे कब निकालना है। लेकिन मैं उपयोग करने के लिए एक अच्छी योजना या सही डेटा-संरचनाओं के बारे में नहीं सोच सकता जो उन्हें जल्दी से प्रबंधित करने के लिए आवश्यक हैं।

क्या इस तरह की व्यवस्था लागू करने वाला कोई व्यक्ति अपने काम करने के तरीके का अवलोकन कर सकता है। वहाँ एक स्पष्ट डिजाइन पैटर्न मैं बाहर याद आ रही है? क्या मैंने इसे बहुत जटिल बना दिया है? आदर्श रूप से मुझे एक कुशल, और कठिन दुर्व्यवहार प्रणाली की आवश्यकता है। कोई विचार?


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स्पष्ट प्रश्न है "क्या आपको लागू करने के लिए आपके द्वारा निर्धारित सुविधाओं की आवश्यकता है"। यदि आप एक पीसी पर काम कर रहे हैं, तो उदाहरण के लिए, एक मेमोरी सॉफ्ट कैप लगाना शायद बहुत ही कम है। यदि आपका गेम स्तरों में टूट गया है, और आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि संपत्ति का उपयोग किस स्तर पर किया जा रहा है, तो बस शुरुआत में सब कुछ लोड करें और गेमप्ले के दौरान लोडिंग / अनलोडिंग से बचें।
टेट्राद

जवाबों:


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मुझे यकीन नहीं है कि यह आपके प्रश्न 100% से संबंधित है, लेकिन कुछ सलाह युक्तियां निम्नलिखित हैं:

  1. अपने संसाधनों को एक हैंडल में लपेटें। आपके संसाधनों को दो में विभाजित किया जाना चाहिए: उनका विवरण (आमतौर पर एक्सएमएल में) और वास्तविक डेटा। इंजन को खेल की शुरुआत में सभी संसाधन विवरण लोड करना चाहिए और उनके लिए सभी हैंडल बनाने चाहिए। जब एक घटक संसाधन का अनुरोध करता है तो हैंडल वापस आ जाता है। इस तरह से कार्य सामान्य रूप से आगे बढ़ सकते हैं (वे अभी भी आकार आदि का अनुरोध कर सकते हैं)। अब क्या होगा अगर आपने संसाधन अभी तक लोड नहीं किया है? एक 'शून्य संसाधन' बनाएं जिसका उपयोग किसी भी संसाधन को बदलने के लिए किया जाता है जिसे खींचने का प्रयास किया जाता है लेकिन अभी तक लोड नहीं किया गया है।

एक गुच्छा अधिक है। मैंने हाल ही में इस पुस्तक " गेम इंजन डिज़ाइन और कार्यान्वयन " को पढ़ा है और इसमें बहुत अच्छा अनुभाग है जहां यह जाता है और एक संसाधन प्रबंधक वर्ग को डिज़ाइन करता है।

रिसोर्सहैंडल और मेमोरी बजट कार्यक्षमता के बिना यहां वह पुस्तक है जो पुस्तक की सिफारिश करती है:

typedef enum
{
    RESOURCE_NULL = 0,
    RESOURCE_GRAPHIC = 1,
    RESOURCE_MOVIE = 2,
    RESOURCE_AUDIO = 3,
    RESOURCE_TEXT =4,
}RESOURCE_TYPE;


class Resource : public EngineObject
{
public:
    Resource() : _resourceID(0), _scope(0), _type(RESOURCE_NULL) {}
    virtual ~Resource() {}
    virtual void Load() = 0;
    virtual void Unload()= 0;

    void SetResourceID(UINT ID) { _resourceID = ID; }
    UINT GetResourceID() const { return _resourceID; }

    void SetFilename(std::string filename) { _filename = filename; }
    std::string GetFilename() const { return _filename; }

    void SetResourceType(RESOURCE_TYPE type) { _type = type; }
    RESOURCE_TYPE GetResourceType() const { return _type; }

    void SetResourceScope(UINT scope) { _scope = scope; }
    UINT GetResourceScope() const { return _scope; }

    bool IsLoaded() const { return _loaded; }
    void SetLoaded(bool value) { _loaded = value; }

protected:
    UINT _resourceID;
    UINT _scope;
    std::string _filename;
    RESOURCE_TYPE _type;
    bool _loaded;
private:
};

class ResourceManager : public Singleton<ResourceManager>, public EngineObject
{
public:
    ResourceManager() : _currentScope(0), _resourceCount(0) {};
    virtual ~ResourceManager();
    static ResourceManager& GetInstance() { return *_instance; }

    Resource * FindResourceByID(UINT ID);
    void Clear();
    bool LoadFromXMLFile(std::string filename);
    void SetCurrentScope(UINT scope);
    const UINT GetResourceCount() const { return _resourceCount; }
protected:
    UINT _currentScope;
    UINT _resourceCount; //Total number of resources unloaded and loaded
    std::map<UINT, std::list<Resource*> > _resources; //Map of form <scope, resource list>

private:
};

ध्यान दें कि SetScope कार्यक्षमता एक दृश्य-स्तरित इंजन डिज़ाइन को संदर्भित करता है जहाँ ScopeLvel, दृश्य # को संदर्भित करता है। एक बार एक दृश्य में प्रवेश / बाहर निकलने के बाद, उस दायरे के अनुसार सभी संसाधन लोड किए जाते हैं और वैश्विक दायरे में कोई भी नहीं उतार दिया जाता है।


मुझे वास्तव में NULL ऑब्जेक्ट विचार पसंद है, और स्कोप का ट्रैक रखने का विचार। मैं सिर्फ 'गेम इंजन डिज़ाइन और कार्यान्वयन' की एक प्रति के लिए अपने स्कूल के पुस्तकालय शिकार के माध्यम से गया था, लेकिन कोई भाग्य के साथ नहीं। क्या पुस्तक विस्तार से जाती है कि यह मेमोरी बजट कैसे संभालेगी?
डार्सी रेनर

यह कुछ सरल मेमोरी प्रबंधन योजनाओं का विवरण देता है। अंतत: यहां तक ​​कि मूल मल्लोक की तुलना में एक बुनियादी एक बहुत बेहतर होना चाहिए क्योंकि वह सभी चीजों के लिए प्रयास करने के लिए सबसे अच्छा है।
सेदरन

मैं इस के समान एक डिजाइन उठाकर समाप्त हुआ।
डार्सी रेनर
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