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cocos2dx资源加载机制(同步/异步)

时间:2015-03-18 18:12:19      阅读:226      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:cocos2dx3.2   资源加载   aramture   spriteframecache   线程加载   

首先cocos2dx里的资源,有png,plist(pvr),exportjson(json)大致这三类,我们也从这3类去研究相应的加载代码。


本次代码分析基于:

cocos2dx3.2


1、png

png格式的资源,从sprite作为一个切入口来分析,一般Sprite的创建如下

Sprite* Sprite::create(const std::string& filename)

参数filename,是图片资源的路径。

内部调用的initWithFile

    Sprite *sprite = new (std::nothrow) Sprite();
    if (sprite && sprite->initWithFile(filename))
    {
        sprite->autorelease();
        return sprite;
    }

initWithFile方法里

    Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(filename);
    if (texture)
    {
        Rect rect = Rect::ZERO;
        rect.size = texture->getContentSize();
        return initWithTexture(texture, rect);
    }

在Texture2D * TextureCache::addImage(const std::string &path)方法是实际的载入资源的实现

    // 将相对路径转换成绝对路径
    std::string fullpath = FileUtils::getInstance()->fullPathForFilename(path);
    if (fullpath.size() == 0)
    {
        return nullptr;
    }
    // 查找是否已经载入过,找到老资源,直接返回
    auto it = _textures.find(fullpath);
    if( it != _textures.end() )
        texture = it->second;

有传入的相对路径换成了绝对路径,其在找资源时,会搜索以下函数设置的搜索路径

void FileUtils::setSearchPaths(const std::vector<std::string>& searchPaths)

           bool bRet = image->initWithImageFile(fullpath);
            CC_BREAK_IF(!bRet);

            texture = new Texture2D();

            if( texture && texture->initWithImage(image) )
            {
#if CC_ENABLE_CACHE_TEXTURE_DATA
                // cache the texture file name
                VolatileTextureMgr::addImageTexture(texture, fullpath);
#endif
                // texture already retained, no need to re-retain it
                _textures.insert( std::make_pair(fullpath, texture) );

没有找到,构造出Texture,然后按<fullpath,texture>放入_textures。以备下次下次资源载入时查找使用,

结论是:png这种资源是 资源的完全路径用来查找相应资源的。


2、plist 格式资源的载入方式

a.最原始的调用方式

 void addSpriteFramesWithFile(const std::string& plist);

b.重载方式

void addSpriteFramesWithFile(const std::string&plist, Texture2D *texture);

void addSpriteFramesWithFile(const std::string& plist, const std::string& textureFileName);


void addSpriteFramesWithFile(const std::string& plist)分析如下,

     // 这里做了一下cached,提高效率
    if (_loadedFileNames->find(plist) == _loadedFileNames->end())
    {
	// 转换成全路径,同理会在搜索路径里搜索
        std::string fullPath = FileUtils::getInstance()->fullPathForFilename(plist);
        // 解析plist,返回ValueMap
		ValueMap dict = FileUtils::getInstance()->getValueMapFromFile(fullPath);

        string texturePath("");

	// 图片资源在plist里的metadata/textureFileName
        if (dict.find("metadata") != dict.end())
        {
            ValueMap& metadataDict = dict["metadata"].asValueMap();
            // try to read  texture file name from meta data
            texturePath = metadataDict["textureFileName"].asString();
        }

	// 因为plist里的图片资源都是文件名,而plist一般是一个相对路径,拼接一下
        if (!texturePath.empty())
        {
            // build texture path relative to plist file
            texturePath = FileUtils::getInstance()->fullPathFromRelativeFile(texturePath.c_str(), plist);
        }
        else
        {
			// 要是plist里没有找到metadata/textureFileName,直接就是plist去后缀,该成plist的路径+.png
            // build texture path by replacing file extension
            texturePath = plist;

            // remove .xxx
            size_t startPos = texturePath.find_last_of("."); 
            texturePath = texturePath.erase(startPos);

            // append .png
            texturePath = texturePath.append(".png");

            CCLOG("cocos2d: SpriteFrameCache: Trying to use file %s as texture", texturePath.c_str());
        }

	// 熟悉的方法又来了,参考png格式资源载入的分析吧
        Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(texturePath.c_str());

        if (texture)
        {
		// 做一下善后的初始化工作
            addSpriteFramesWithDictionary(dict, texture);
	 <span style="white-space:pre">	</span>// 开头怎么cached检查的,最后把自己也加入吧
            _loadedFileNames->insert(plist);
        }
        else
        {
            CCLOG("cocos2d: SpriteFrameCache: Couldn't load texture");
        }
    }

基本分都写在代码注释里了,其实plist格式资源,图片相关资源还是最后调用的

Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(texturePath.c_str());


也是plist的图片资源,被便签为:plist的全路径改后缀为.png,但是plist里有很多子块SpriteFrame,那么这些小图块是怎么组织安排的,这些小SpriteFrame是在

void SpriteFrameCache::addSpriteFramesWithDictionary(ValueMap& dictionary, Texture2D* texture)

中处理的,


	// 解析frames块
	ValueMap& framesDict = dictionary["frames"].asValueMap();
    int format = 0;

	// 主要获取format数据,用来判断图块参数格式
    // get the format
    if (dictionary.find("metadata") != dictionary.end())
    {
        ValueMap& metadataDict = dictionary["metadata"].asValueMap();
        format = metadataDict["format"].asInt();
    }

    // check the format
    CCASSERT(format >=0 && format <= 3, "format is not supported for SpriteFrameCache addSpriteFramesWithDictionary:textureFilename:");

	// 遍历每一个frame
    for (auto iter = framesDict.begin(); iter != framesDict.end(); ++iter)
    {
        ValueMap& frameDict = iter->second.asValueMap();
        // plist每一个frame的key字段,其实就是这个块的原始独立文件名
		std::string spriteFrameName = iter->first;
        SpriteFrame* spriteFrame = _spriteFrames.at(spriteFrameName);
        if (spriteFrame)
        {
            continue;
        }
		...
		
		// 关键是这里,这里以每个图块的文件名作为key来索引该图块SpriteFrame,
		// 所以经常会原点资源冲突的问题,也源于此,
		// 虽然你的plist不冲突,但是里面冲突也不行,所以资源的命名最好定好相应规则
		 _spriteFrames.insert(spriteFrameName, spriteFrame);
	}

SpriteFrameCache是资源冲突比较高发的地方,由于plist是很多小资源打包在一起的,所以在制作图片资源的时候,命名的规则很重要,否则就是一个坑。


3. ExportJson格式资源载入分析

ExportJson是cocostudio导出的格式,是一种json格式,可读性的导出方式。其载入的入口是

void ArmatureDataManager::addArmatureFileInfo(const std::string& configFilePath)


    // 生成一个以configFilePath为key的RelativeData,在remove的时候会用得着,
<span style="white-space:pre">	</span>// 相当于是一个cache,里面有armature里有的一些东西
<span style="white-space:pre">	</span>addRelativeData(configFilePath);
<span style="white-space:pre">	</span>
<span style="white-space:pre">	</span>// 资源在解析的时候就载入
    _autoLoadSpriteFile = true;
    DataReaderHelper::getInstance()->addDataFromFile(configFilePath);

一下是void DataReaderHelper::addDataFromFile(const std::string& filePath) 的分析:


a.首先依旧是从cache机制里找一找,找到的就是已经载入过,直接放回

    for(unsigned int i = 0; i < _configFileList.size(); i++)
    {
        if (_configFileList[i] == filePath)
        {
            return;
        }
    }
    _configFileList.push_back(filePath);

b.接下来,就是判断参数的后缀是.csb二进制格式,还是文本格式,打开文件的模式不一样。

	// 这里在读入文件时,加锁了,由于读写文件不是线程安全的,所以这里加锁,但是这个函数有在非主线程调用过吗?
	_dataReaderHelper->_getFileMutex.lock();
    unsigned char *pBytes = FileUtils::getInstance()->getFileData(filePath, filemode.c_str(), &filesize);
    std::string contentStr((const char*)pBytes,filesize);
    _dataReaderHelper->_getFileMutex.unlock();
    
    DataInfo dataInfo;
	// 参数的文件路径
    dataInfo.filename = filePathStr;
    dataInfo.asyncStruct = nullptr;
	// 参数的目录路径
    dataInfo.baseFilePath = basefilePath;
    if (str == ".xml")
    {
        DataReaderHelper::addDataFromCache(contentStr, &dataInfo);
    }
    else if(str == ".json" || str == ".ExportJson")
    {
		// 本次只分析该载入方式
        DataReaderHelper::addDataFromJsonCache(contentStr, &dataInfo);
    }
    else if(isbinaryfilesrc)
    {
        DataReaderHelper::addDataFromBinaryCache(contentStr.c_str(),&dataInfo);
    }

在void DataReaderHelper::addDataFromJsonCache(const std::string& fileContent, DataInfo *dataInfo)中,开始解析ExportJson里的东西。过滤utf bom,解析json

紧接着是几板斧,

  1)解析armatures

2)解析animations

3)解析textures

我们关注图片资源的载入方式,前2种在此略过。


<span style="white-space:pre">	</span>// ExportJson 文件中texture_data字段下纹理个数
<span style="white-space:pre">	</span>length = DICTOOL->getArrayCount_json(json, TEXTURE_DATA); 
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        const rapidjson::Value &textureDic =  DICTOOL->getSubDictionary_json(json, TEXTURE_DATA, i);
        // 解析texture_data,看看下面关于texture_data的格式示例
<span style="white-space:pre">		</span>TextureData *textureData = decodeTexture(textureDic);
<span style="white-space:pre">		</span>
<span style="white-space:pre">		</span>// 在同步加载方式时,这里为空,后面分析异步在分析
        if (dataInfo->asyncStruct)
        {
            _dataReaderHelper->_addDataMutex.lock();
        }
<span style="white-space:pre">		</span>
<span style="white-space:pre">		</span>// 载入当前这个texture_data的图片资源
<span style="white-space:pre">		</span>// 这样的第一个参数是 图块的名称, 第三个参数为exportJson的路径
        ArmatureDataManager::getInstance()->addTextureData(textureData->name.c_str(), textureData, dataInfo->filename.c_str());
        
<span style="white-space:pre">		</span>// textureData创建时1,addTextureData是加入Map结构retain了一次,变成了2,这里release一下,变成1.
<span style="white-space:pre">		</span>textureData->release();
        if (dataInfo->asyncStruct)
        {
            _dataReaderHelper->_addDataMutex.unlock();
        }
    }

关于texture_data的json格式有哪些内容:

    {
      "name": "png/shitouren01_R_xiabi",
      "width": 83.0,
      "height": 88.0,
      "pX": 0.0,
      "pY": 1.0,
      "plistFile": ""
    },

基本对应着类TextureData

void ArmatureDataManager::addTextureData(const std::string& id, TextureData *textureData, const std::string& configFilePath)

	// 还记得最开始的时候,就为本exportjson创建了一个RelativeData,
	if (RelativeData *data = getRelativeData(configFilePath))
    {
		// 纹理资源放入对应的容器里,这里放入的子块的名称
        data->textures.push_back(id);
    }

	// 对字块名称与其对应的texturedata建立一种映射,方便查找
    _textureDatas.insert(id, textureData);

最后解析的最后,开始解析资源配置字段了,

// 根据前面的分析,ArmatureDataManager::getInstance()->isAutoLoadSpriteFile() 返回为true
	bool autoLoad = dataInfo->asyncStruct == nullptr ? ArmatureDataManager::getInstance()->isAutoLoadSpriteFile() : dataInfo->asyncStruct->autoLoadSpriteFile;
    if (autoLoad)
    {
		// 分析config_file_path字段
        length =  DICTOOL->getArrayCount_json(json, CONFIG_FILE_PATH); // json[CONFIG_FILE_PATH].IsNull() ? 0 : json[CONFIG_FILE_PATH].Size();
        for (int i = 0; i < length; i++)
        {
			const char *path = DICTOOL->getStringValueFromArray_json(json, CONFIG_FILE_PATH, i); // json[CONFIG_FILE_PATH][i].IsNull() ? nullptr : json[CONFIG_FILE_PATH][i].GetString();
            if (path == nullptr)
            {
                CCLOG("load CONFIG_FILE_PATH error.");
                return;
            }

            std::string filePath = path;
            filePath = filePath.erase(filePath.find_last_of("."));

			// 异步加载方式
            if (dataInfo->asyncStruct)
            {
                dataInfo->configFileQueue.push(filePath);
            }
            else // 同步加载
            {
				// 这里直接写死了,一个png,一个plist,
				// 实际在exportJson导出的格式,是有config_png_path与config_file_path
                std::string plistPath = filePath + ".plist";
                std::string pngPath =  filePath + ".png";

				// 这里开始加入图片资源了
                ArmatureDataManager::getInstance()->addSpriteFrameFromFile((dataInfo->baseFilePath + plistPath).c_str(), (dataInfo->baseFilePath + pngPath).c_str(), dataInfo->filename.c_str());
            }
        }
    }

exprotJson里资源配置示例如下:

  "config_file_path": [
    "020.plist"
  ],
  "config_png_path": [
    "020.png"
  ]

资源载入方法void ArmatureDataManager::addSpriteFrameFromFile(const std::string& plistPath, const std::string& imagePath, const std::string& configFilePath)里


	// 将plist信息保存至RelativeData
	if (RelativeData *data = getRelativeData(configFilePath))
    {
        data->plistFiles.push_back(plistPath);
    }
	
	// SpriteFrameCacheHelper 只是SpriteFrameCache 的简单包装,实际就是调用的SpriteFrameCache::addSpriteFrameFromFile
	// plistPath 是exportJson的路径改后缀为plist, 同理imagePath
    SpriteFrameCacheHelper::getInstance()->addSpriteFrameFromFile(plistPath, imagePath);

至此,armature资源载入流程分析完毕,总结下armature:

在texturedata中,是子块的名称为key的,我们通过分析SpriteFrameCache知道,其内部资源也是以字块为key的,在cocostudio里我们设计动作或者ui的时候,都是子块的名称,


综合来分析:

单个png资源,是以该资源的全路径为key的,由TextureCache来维持

plist资源集式的资源,其依赖的png,依然是上述方式,不过在其基础上,通过SpriteFrameCache做了一层二级的缓存机制,是以里面每个子块名称作为key映射相关rect信息的SpriteFrame,


异步载入分析:

从了解的情况来看,有cocos2dx提供2种资源异步加载方式,一个原始图片资源的异步加载

void TextureCache::addImageAsync(const std::string &path, const std::function<void(Texture2D*)>& callback)

另一个就是上面我们接触到的Armature的异步加载方式,

void ArmatureDataManager::addArmatureFileInfoAsync(const std::string& configFilePath, Ref *target, SEL_SCHEDULE selector)


下面我逐一分析,先从原始图片资源异步加载方式开刀:

<span style="white-space:pre">	</span>Texture2D *texture = nullptr;
	
	// 将路径转换成全路径
    std::string fullpath = FileUtils::getInstance()->fullPathForFilename(path);

	// 先从cache查找一下,有直接返回
    auto it = _textures.find(fullpath);
    if( it != _textures.end() )
        texture = it->second;

    if (texture != nullptr)
    {
		// 找到了,调用一下回调方法
        callback(texture);
        return;
    }

	// 异步加载需要用到的一些结构
    // lazy init
    if (_asyncStructQueue == nullptr)
    {             
        _asyncStructQueue = new queue<AsyncStruct*>();
        _imageInfoQueue   = new deque<ImageInfo*>();        

        // create a new thread to load images
		
		// 开辟新的线程来处理本次加载任务,主要是防止重复加载,并实际加载图片资源,加载完之后放入_imageInfoQueue队列,
		// 等待TextureCache::addImageAsyncCallBack 来处理
        _loadingThread = new std::thread(&TextureCache::loadImage, this);

        _needQuit = false;
    }

    if (0 == _asyncRefCount)
    {
		// 每帧调用,主要处理<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">_imageInfoQueue,构造Texture2D,</span>
        Director::getInstance()->getScheduler()->schedule(schedule_selector(TextureCache::addImageAsyncCallBack), this, 0, false);
    }

    ++_asyncRefCount;

	// 开始构造异步加载的一些数据结构,给加载线程TextureCache::loadImage使用
	// 放入的是资源的全路径以及加载完成时的回调
	// 这个数据结构是new出来的,在TextureCache::addImageAsyncCallBack里释放
    // generate async struct
    AsyncStruct *data = new AsyncStruct(fullpath, callback);

	// 这里产生了任务,等待工作线程来处理
    // add async struct into queue
    _asyncStructQueueMutex.lock();
    _asyncStructQueue->push(data);
    _asyncStructQueueMutex.unlock();

	// 告诉一下工作线程,有任务了
    _sleepCondition.notify_one();

结合上述的注释,基本上可以理解图片资源异步加载的基本原理了。


下面是Armature的异步加载分析:

void ArmatureDataManager::addArmatureFileInfoAsync(const std::string& configFilePath, Ref *target, SEL_SCHEDULE selector)
{
	// 同同步加载,建立一个以configFilePath为key的RelativeData,用于remove
    addRelativeData(configFilePath);

	//
    _autoLoadSpriteFile = true;
	
	//
    DataReaderHelper::getInstance()->addDataFromFileAsync("", "", configFilePath, target, selector);
}

for(unsigned int i = 0; i < _configFileList.size(); i++)
    {
        if (_configFileList[i] == filePath)
        {
            if (target && selector)
            {
                if (_asyncRefTotalCount == 0 && _asyncRefCount == 0)
                {
                    (target->*selector)(1);
                }
                else
                {
                    (target->*selector)((_asyncRefTotalCount - _asyncRefCount) / (float)_asyncRefTotalCount);
                }
            }
            return;
        }
    }
    _configFileList.push_back(filePath);

一开始,依旧是从cache里查找一下,看是不是已经加载了,加载了,则调用下回调函数,这里的统计任务个数,后面会讲到,将本加载配置文件加入cache中。

    // 准备异步加载需要的数据结构
    // lazy init
    if (_asyncStructQueue == nullptr)
    {
        _asyncStructQueue = new std::queue<AsyncStruct *>();
        _dataQueue = new std::queue<DataInfo *>();

	// 开辟工作线程,用来解析exportJson
	// 基本同图片资源异步加载方式,只不过这里调用的只是解析,DataReaderHelper::addDataFromJsonCache
	// 完成解析后,构造DataInfo数据,交给DataReaderHelper::addDataAsyncCallBack来处理
	// create a new thread to load images
	_loadingThread = new std::thread(&DataReaderHelper::loadData, this);

        need_quit = false;
    }

    if (0 == _asyncRefCount)
    {
	// 用来加载DataInfo中的configQueue,还记得DataReaderHelper::addDataFromJsonCache里异步加载部分吧,就是在哪里push进去的
	// 最后调用ArmatureDataManager::addSpriteFrameFromFile来加载plist,png资源,你没看错,所以Armature异步加载是不完整的
        Director::getInstance()->getScheduler()->schedule(schedule_selector(DataReaderHelper::addDataAsyncCallBack), this, 0, false);
    }

     // 回调时告诉回调函数的进度
    ++_asyncRefCount;
    ++_asyncRefTotalCount;

     // 由于回调是成员方法,方式其宿主提前释放
    if (target)
    {
        target->retain();
    }

void DataReaderHelper::addDataAsyncCallBack(float dt)
{
	...
		
	// 取任务
        DataInfo *pDataInfo = dataQueue->front();
        dataQueue->pop();
        _dataInfoMutex.unlock();

        AsyncStruct *pAsyncStruct = pDataInfo->asyncStruct;

	// 当调用void ArmatureDataManager::addArmatureFileInfoAsync(
	//	const std::string& imagePath, const std::string& plistPath, const std::string& configFilePath, ...
	// 时调用
        if (pAsyncStruct->imagePath != "" && pAsyncStruct->plistPath != "")
        {
            _getFileMutex.lock();
            ArmatureDataManager::getInstance()->addSpriteFrameFromFile(pAsyncStruct->plistPath.c_str(), pAsyncStruct->imagePath.c_str(), pDataInfo->filename.c_str());
            _getFileMutex.unlock();
        }

	// 这个就是在DataReaderHelper::addDataFromJsonCache产生的
        while (!pDataInfo->configFileQueue.empty())
        {
            std::string configPath = pDataInfo->configFileQueue.front();
            _getFileMutex.lock();
			
	<span style="white-space:pre">	</span>// 这里是正规的加载SpriteFrame,所以你的先自己吧plist资源加载进来,通过cache来加速
            ArmatureDataManager::getInstance()->addSpriteFrameFromFile((pAsyncStruct->baseFilePath + configPath + ".plist").c_str(), (pAsyncStruct->baseFilePath + configPath + ".png").c_str(),pDataInfo->filename.c_str());
            _getFileMutex.unlock();
            pDataInfo->configFileQueue.pop();
        }

		
        Ref* target = pAsyncStruct->target;
        SEL_SCHEDULE selector = pAsyncStruct->selector;

	// 本次任务结束
        --_asyncRefCount;

	// 调用回调
        if (target && selector)
        {
	    // 回调参数完成百分比
            (target->*selector)((_asyncRefTotalCount - _asyncRefCount) / (float)_asyncRefTotalCount);
            // 还记得之前retain过吧
	     target->release();
        }

	// 销毁辅助结构
        delete pAsyncStruct;
        delete pDataInfo;

	// 没有任务,就取消每帧调用
        if (0 == _asyncRefCount)
        {
            _asyncRefTotalCount = 0;
            Director::getInstance()->getScheduler()->unschedule(schedule_selector(DataReaderHelper::addDataAsyncCallBack), this);
        }


从上面的分析,我们可以看出Armature的异步加载,只是部分,而不是全部,只是把解析部分交给了线程,图片资源还是需要自己通过图片资源异步加载方式加载。



cocos2dx资源加载机制(同步/异步)

标签:cocos2dx3.2   资源加载   aramture   spriteframecache   线程加载   

原文地址:http://blog.csdn.net/djvc/article/details/44411351

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