为什么在 Unity 中使用 DOTS 编程比使用 GameObject 更快？

以下是 bản dịch tiếng Trung của đoạn bạn cung cấp:

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DOTS 是 Data-Oriented Technology Stack（数据导向技术栈）的缩写，包含 Unity 中一组用于以数据驱动方式开发游戏的库。

1. DOTS 优化了内存访问与 CPU 缓存命中率

首先，我们先简单了解一下 CPU 缓存。当 CPU 执行一条读取数据的指令时，数据可能位于：

• L1 缓存：速度非常快，但容量极小

• L2/L3 缓存：速度较快，容量稍大

• RAM：容量非常大，但速度比缓存慢几十倍

如果 CPU 在缓存中找到了数据（称为 "缓存命中"），速度会非常快。相反，如果 CPU 需要从 RAM 读取数据（称为 "缓存未命中"），就会非常慢，可能需要数百个 CPU 时钟周期。

在使用 GameObject 的方式中，每个组件（例如 Transform、RigidBody、CustomComponent）都是一个独立的 C# 对象，内存在内存中是随机分布的。比如在遍历 1000 个 GameObject 时，CPU 需要不断跳转到内存中各个不连续的位置，这会导致频繁的缓存未命中，从而降低访问速度。

而使用 DOTS 时，Entity Component System（ECS）可以将多个实体中相同类型的组件连续存储。例如，有 128 个怪物，每个怪物有 Position 和 Velocity，那么它们的内存布局如下：

• Position[0..127]（连续存储）

• Velocity[0..127]（连续存储）

通过这种布局，CPU 可以顺序访问数组中的每个元素，从而更好地预测并提前加载即将访问的数据到缓存中（称为 Cache Prefetching），显著提高遍历效率。

2. DOTS 充分利用多核 CPU

GameObject 模式主要运行在主线程上，而 DOTS 使用 C# Job System 可将任务并行分配到多个 CPU 核心上执行。这样可以更有效地利用当前普遍采用多核设计的 CPU 性能。

3. DOTS 支持手动内存管理

在 C# 中，垃圾回收（GC）机制可能会在清理大量不再使用的对象时造成游戏暂停数毫秒。虽然数毫秒听起来不长，但在游戏中玩家仍能明显感觉到卡顿，影响体验。

DOTS 提供了 Native Collection 这类不受 GC 管理的数据结构，开发者必须手动管理内存并在使用结束后释放资源，虽然这增加了开发的复杂度，但能避免由 GC 带来的不可预期的性能抖动。

4. DOTS 使用了全新的 Burst 编译器

Burst 是 Unity 推出的新一代编译器，可以将 C# 代码编译为高效的机器码。它专注于性能优化，相比 Unity 之前使用的 Mono 或 IL2CPP 编译方式，执行效率大幅提升。

5. 总结

虽然使用 DOTS 编程相比传统 GameObject 模式更复杂、更难上手，但由于其卓越的性能优势，对于拥有大量对象、对性能要求极高的游戏项目（尤其是 MMO 游戏）来说，DOTS 是一个值得考虑的选择。Unity 也推出了专门支持 DOTS 网络开发的 Netcode for Entities 框架，进一步完善了其生态系统。