SpriteKit中的多线程

Question

我将这个问题分为两部分。有关特定项目的多线程的另一个更具体的问题。还有一个关于多线程如何与SpriteKit紧密联系的问题。

第一个问题： 我目前正在研究一个测试项目，以了解有关SpriteKit优化的更多信息。在我的测试项目中，我有2000多个spriteNode，每个spriteNode都有一些基本的AI通过动作来移动节点。

如果将Alpha = 0设置为当前不在屏幕区域内的节点，则可以看到性能的显着提高。但是，当然，在超过2000个节点上的更新功能中执行此检查会增加负载。可能以任何方式使用多线程来承担主线程的一些负载。例如，在另一个线程上进行此检查。

一般问题： 我在SpriteKit中找不到关于多线程的太多信息，因此id希望对整个主题有更好的了解，这是我个人有的一些指导性问题。但是，如果您愿意并拥有知识，则可以随心所欲地扩展您认为重要的任何信息。

• 什么时候在SpriteKit中使用多线程会有意义？
• 使用多线程的主要限制和陷阱是什么
• 我将如何创建一个基本的多线程示例。我可以使用swift创建代码吗？我在哪里放置代码？我应该开始吗？
• 关于多线程和渲染周期，我应该牢记什么。
• 线程之间是否有任何区别。它们是“设计”用于不同事物的吗？
• 您是否知道任何好的文章或学习资源，以了解有关多线程的更多信息？

Answer 1

使用大型中央调度或SKAction.run（queue）。设置很容易，但是很难实现“每帧”同步到SpriteKit。在SK中将多线程用于“以后”需要的事情，例如预加载级别，检查Internet等。

考虑到SpriteKit是高级sdk，已经对其进行了非常优化。与弄乱多线程相比，您可能会发现找出优化代码的特定方法更好。

例如，平衡CPU与GPU与内存的使用...可能将任务卸载到CoreAnimation（使用GPU）进行诸如绘制形状/粒子发射器之类的工作，但是我还没有尝试过。

这是一个比我自己了解更多的人的好答案：

/sf/answers/2012622321/

这也是一个很好的教程，解释了多线程以及如何使用GCD进行操作（但是SKAction可能更可取）：

https://www.raywenderlich.com/148513/grand-central-dispatch-tutorial-swift-3-part-1

Answer 2

好的，我一直在做一些研究，现在我对SpriteKit中的多线程有了基本的了解。我决定在这里总结所有内容，以便其他对该概念一无所知的人可以开始。

基本概述。CPU核心和多线程

多线程是一种使CPU同时处理一个以上进程的方法。每个进程都有自己的线程。现在，这使我们可以执行多任务。就像同时上网和看电影一样。如果这些进程将在同一线程上运行。重新加载网页时，影片将冻结，直到重新加载完成。

线程和CPU内核是2种不同的东西。CPU核心是进行计算的硬件，而Thread更像是向CPU提供计算内容的管道。因此，从上面的示例中，将有2条管道。一种来自Web浏览器，另一种来自电影播放器​​，向CPU提供信息进行计算。然后，CPU将在这两个管道之间交替进行计算，从而给予它们同等的关注。这并不意味着使用两个线程可以提高CPU的性能。但是它允许两个应用程序共享CPU的资源。

多线程和SpriteKit

如果仅使用多线程，则我们可以共享CPU并同时运行多个计算。如何提高SpriteKit的性能？

好。如果您的设备仅具有1个CPU内核。我们真正能做的就是将任务划分为不同的优先级，以确保我们的主线程获得最多关注。而且，我们要给主线程以最大的关注（来自cpu）以保持FPS高，因为这是渲染周期使用的线程。因此，如果我们有一些不需要立即完成的计算，则可以在其他优先级较低的线程上运行它们。

但！如果您的设备具有2个CPU内核，就像大多数IOS设备一样。您确实可以改善游戏的性能。如前所述，渲染周期在主线程上运行。您希望该线程有足够的资源来完成其所有计算，然后再渲染下一帧。（否则您将失去帧速率）。主线程仅连接到一个内核。因此，当您以接近0 FPS的峰值达到100％CPU使用率时。您实际上只使用了设备上可用CPU资源的一半。

但是使用多线程，您可以承担一些主线程的负载，然后将其放在第二个内核上。在一个测试项目中，我设法以60 fps的速度获得150％的CPU使用率！奇怪的是有150％的CPU使用率，但实际上显示了2个内核的组合使用率。如果您有3个核心，则最大值为300％。

我知道这听起来太好了，难以置信，实际上，确实如此，您将在下一节中找到。

多线程的局限性和缺点

能够利用第二个核心的可用资源真是太好了。但是，有些计算必须在主线程上运行。如果我们看一下渲染周期。所有浅蓝色区域必须在主线程上运行。评估动作，模拟物理，约束和渲染。这些通常是项目中最繁重的计算，很快它就成为性能的瓶颈。不过，根据项目的结构，可以在第二个内核上进行许多其他计算，例如测量距离，更新位置，AI决策等，以承担一些主线程的负担。

如何在我的项目中实现多线程。

在SpriteKit中执行多线程的最简单方法是使用一种称为：Grand Central Dispatch（GCD）的东西。该API即开即用，无需在项目中包含任何内容。GCD正在以安全有效的方式来管理线程的所有繁重工作。

GDC入门非常简单。下面的代码将在另一个线程上运行myFunction。

run(SKAction.run(myFunction, queue: DispatchQueue.global(qos: .background)))

func myFunction(){
// Do some work here
}

您也可以直接在函数内部定义dispatchQueue。或代码中的任何位置。您在调度块内的所有工作将在GDC选择的适当线程上异步执行。

func myFunction(){

    DispatchQueue.global(qos: .background).async {
       //Do some work here...
    }

}

**** 未完待续 ***