363 lines
12 KiB
C++
363 lines
12 KiB
C++
#pragma once
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||
#include <atomic>
|
||
#include <audio/sound.h>
|
||
#include <core/types.h>
|
||
#include <functional>
|
||
#include <future>
|
||
#include <graphics/alpha_mask.h>
|
||
#include <graphics/font.h>
|
||
#include <graphics/texture.h>
|
||
#include <mutex>
|
||
#include <queue>
|
||
#include <string>
|
||
#include <thread>
|
||
#include <unordered_map>
|
||
#include <vector>
|
||
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||
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||
namespace extra2d {
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||
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||
// ============================================================================
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// 资源管理器 - 统一管理纹理、字体、音效等资源
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// 支持异步加载和纹理压缩
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// ============================================================================
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// 纹理格式枚举
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enum class TextureFormat {
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Auto = 0, // 自动选择最佳格式
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RGBA8, // 32位 RGBA
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RGB8, // 24位 RGB
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||
DXT1, // BC1/DXT1 压缩（1 bit alpha）
|
||
DXT5, // BC3/DXT5 压缩（完整 alpha）
|
||
ETC2, // ETC2 压缩（移动平台）
|
||
ASTC4x4, // ASTC 4x4 压缩（高质量）
|
||
ASTC8x8, // ASTC 8x8 压缩（高压缩率）
|
||
};
|
||
|
||
// ============================================================================
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||
// 纹理LRU缓存项
|
||
// ============================================================================
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||
struct TextureCacheEntry {
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||
Ptr<Texture> texture;
|
||
size_t size = 0; // 纹理大小（字节）
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||
float lastAccessTime = 0.0f; // 最后访问时间
|
||
uint32_t accessCount = 0; // 访问次数
|
||
};
|
||
|
||
// 异步加载回调类型
|
||
using TextureLoadCallback = std::function<void(Ptr<Texture>)>;
|
||
|
||
class ResourceManager {
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||
public:
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// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 单例访问
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||
// ------------------------------------------------------------------------
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||
static ResourceManager &getInstance();
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||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
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||
// 纹理资源 - 同步加载
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||
// ------------------------------------------------------------------------
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||
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||
/// 加载纹理（带缓存）
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Ptr<Texture> loadTexture(const std::string &filepath);
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||
/// 加载纹理（指定是否异步）
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||
Ptr<Texture> loadTexture(const std::string &filepath, bool async);
|
||
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||
/// 加载纹理（完整参数：异步 + 压缩格式）
|
||
Ptr<Texture> loadTexture(const std::string &filepath, bool async,
|
||
TextureFormat format);
|
||
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||
/// 异步加载纹理（带回调）
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||
void loadTextureAsync(const std::string &filepath,
|
||
TextureLoadCallback callback);
|
||
|
||
/// 异步加载纹理（指定格式 + 回调）
|
||
void loadTextureAsync(const std::string &filepath, TextureFormat format,
|
||
TextureLoadCallback callback);
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||
|
||
/// 加载纹理并生成Alpha遮罩（用于不规则形状图片）
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||
Ptr<Texture> loadTextureWithAlphaMask(const std::string &filepath);
|
||
|
||
/// 通过key获取已缓存的纹理
|
||
Ptr<Texture> getTexture(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 检查纹理是否已缓存
|
||
bool hasTexture(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 卸载指定纹理
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||
void unloadTexture(const std::string &key);
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// Alpha遮罩资源
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||
// ------------------------------------------------------------------------
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||
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||
/// 获取纹理的Alpha遮罩（如果已生成）
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||
const AlphaMask *getAlphaMask(const std::string &textureKey) const;
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||
/// 为已加载的纹理生成Alpha遮罩
|
||
bool generateAlphaMask(const std::string &textureKey);
|
||
|
||
/// 检查纹理是否有Alpha遮罩
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||
bool hasAlphaMask(const std::string &textureKey) const;
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 字体图集资源
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 加载字体图集（带缓存）
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||
Ptr<FontAtlas> loadFont(const std::string &filepath, int fontSize,
|
||
bool useSDF = false);
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||
|
||
/// 通过key获取已缓存的字体图集
|
||
Ptr<FontAtlas> getFont(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 检查字体是否已缓存
|
||
bool hasFont(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 卸载指定字体
|
||
void unloadFont(const std::string &key);
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 音效资源
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 加载音效（带缓存）
|
||
Ptr<Sound> loadSound(const std::string &filepath);
|
||
Ptr<Sound> loadSound(const std::string &name, const std::string &filepath);
|
||
|
||
/// 通过key获取已缓存的音效
|
||
Ptr<Sound> getSound(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 检查音效是否已缓存
|
||
bool hasSound(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 卸载指定音效
|
||
void unloadSound(const std::string &key);
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 文本文件资源
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 加载文本文件（带缓存）
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||
/// @param filepath 文件路径，支持 romfs:/ 前缀
|
||
/// @return 文件内容字符串，加载失败返回空字符串
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||
std::string loadTextFile(const std::string &filepath);
|
||
|
||
/// 加载文本文件（指定编码）
|
||
/// @param filepath 文件路径
|
||
/// @param encoding 文件编码（默认 UTF-8）
|
||
/// @return 文件内容字符串
|
||
std::string loadTextFile(const std::string &filepath,
|
||
const std::string &encoding);
|
||
|
||
/// 通过key获取已缓存的文本内容
|
||
std::string getTextFile(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 检查文本文件是否已缓存
|
||
bool hasTextFile(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 卸载指定文本文件
|
||
void unloadTextFile(const std::string &key);
|
||
|
||
/// 清理所有文本文件缓存
|
||
void clearTextFileCache();
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// JSON 文件资源
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 加载并解析 JSON 文件
|
||
/// @param filepath 文件路径，支持 romfs:/ 前缀
|
||
/// @return JSON 字符串内容，加载或解析失败返回空字符串
|
||
/// @note 返回的是原始 JSON 字符串，需要自行解析
|
||
std::string loadJsonFile(const std::string &filepath);
|
||
|
||
/// 通过key获取已缓存的 JSON 内容
|
||
std::string getJsonFile(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 检查 JSON 文件是否已缓存
|
||
bool hasJsonFile(const std::string &key) const;
|
||
|
||
/// 卸载指定 JSON 文件
|
||
void unloadJsonFile(const std::string &key);
|
||
|
||
/// 清理所有 JSON 文件缓存
|
||
void clearJsonFileCache();
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 缓存清理
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 清理所有失效的弱引用（自动清理已释放的资源）
|
||
void purgeUnused();
|
||
|
||
/// 清理指定类型的所有缓存
|
||
void clearTextureCache();
|
||
void clearFontCache();
|
||
void clearSoundCache();
|
||
|
||
/// 清理所有资源缓存
|
||
void clearAllCaches();
|
||
|
||
/// 获取各类资源的缓存数量
|
||
size_t getTextureCacheSize() const;
|
||
size_t getFontCacheSize() const;
|
||
size_t getSoundCacheSize() const;
|
||
size_t getTextFileCacheSize() const;
|
||
size_t getJsonFileCacheSize() const;
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// LRU 缓存管理
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
/// 设置纹理缓存参数
|
||
void setTextureCache(size_t maxCacheSize, size_t maxTextureCount,
|
||
float unloadInterval);
|
||
|
||
/// 获取当前缓存的总大小（字节）
|
||
size_t getTextureCacheMemoryUsage() const;
|
||
|
||
/// 获取缓存命中率
|
||
float getTextureCacheHitRate() const;
|
||
|
||
/// 打印缓存统计信息
|
||
void printTextureCacheStats() const;
|
||
|
||
/// 更新缓存（在主循环中调用，用于自动清理）
|
||
void update(float dt);
|
||
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||
// 异步加载控制
|
||
// ------------------------------------------------------------------------
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||
|
||
/// 初始化异步加载系统（可选，自动在首次异步加载时初始化）
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||
void initAsyncLoader();
|
||
|
||
/// 关闭异步加载系统
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||
void shutdownAsyncLoader();
|
||
|
||
/// 等待所有异步加载完成
|
||
void waitForAsyncLoads();
|
||
|
||
/// 检查是否有正在进行的异步加载
|
||
bool hasPendingAsyncLoads() const;
|
||
|
||
ResourceManager();
|
||
~ResourceManager();
|
||
ResourceManager(const ResourceManager &) = delete;
|
||
ResourceManager &operator=(const ResourceManager &) = delete;
|
||
|
||
private:
|
||
// 生成字体缓存key
|
||
std::string makeFontKey(const std::string &filepath, int fontSize,
|
||
bool useSDF) const;
|
||
|
||
// 内部加载实现
|
||
Ptr<Texture> loadTextureInternal(const std::string &filepath,
|
||
TextureFormat format);
|
||
|
||
// 选择最佳纹理格式
|
||
TextureFormat selectBestFormat(TextureFormat requested) const;
|
||
|
||
// 压缩纹理数据
|
||
std::vector<uint8_t> compressTexture(const uint8_t *data, int width,
|
||
int height, int channels,
|
||
TextureFormat format);
|
||
|
||
// 互斥锁保护缓存
|
||
mutable std::mutex textureMutex_;
|
||
mutable std::mutex fontMutex_;
|
||
mutable std::mutex soundMutex_;
|
||
mutable std::mutex textFileMutex_;
|
||
mutable std::mutex jsonFileMutex_;
|
||
|
||
// 资源缓存 - 使用弱指针实现自动清理
|
||
std::unordered_map<std::string, WeakPtr<FontAtlas>> fontCache_;
|
||
std::unordered_map<std::string, WeakPtr<Sound>> soundCache_;
|
||
|
||
// 文本文件缓存 - 使用强引用（字符串值类型）
|
||
std::unordered_map<std::string, std::string> textFileCache_;
|
||
std::unordered_map<std::string, std::string> jsonFileCache_;
|
||
|
||
// ============================================================================
|
||
// 纹理LRU缓存
|
||
// ============================================================================
|
||
|
||
// LRU链表节点
|
||
struct LRUNode {
|
||
std::string key;
|
||
uint32_t prev = 0; // 数组索引，0表示无效
|
||
uint32_t next = 0; // 数组索引，0表示无效
|
||
bool valid = false;
|
||
};
|
||
|
||
// 纹理缓存配置
|
||
size_t maxCacheSize_ = 64 * 1024 * 1024; // 最大缓存大小 (64MB)
|
||
size_t maxTextureCount_ = 256; // 最大纹理数量
|
||
float unloadInterval_ = 30.0f; // 自动清理间隔 (秒)
|
||
|
||
// 纹理缓存 - 使用强指针保持引用
|
||
std::unordered_map<std::string, TextureCacheEntry> textureCache_;
|
||
|
||
// 侵入式LRU链表 - 使用数组索引代替指针，提高缓存局部性
|
||
std::vector<LRUNode> lruNodes_;
|
||
uint32_t lruHead_ = 0; // 最近使用
|
||
uint32_t lruTail_ = 0; // 最久未使用
|
||
uint32_t freeList_ = 0; // 空闲节点链表
|
||
|
||
// 统计
|
||
size_t totalTextureSize_ = 0;
|
||
uint64_t textureHitCount_ = 0;
|
||
uint64_t textureMissCount_ = 0;
|
||
float autoUnloadTimer_ = 0.0f;
|
||
|
||
// 异步加载相关
|
||
struct AsyncLoadTask {
|
||
std::string filepath;
|
||
TextureFormat format;
|
||
TextureLoadCallback callback;
|
||
std::promise<Ptr<Texture>> promise;
|
||
};
|
||
|
||
std::queue<AsyncLoadTask> asyncTaskQueue_;
|
||
std::mutex asyncQueueMutex_;
|
||
std::condition_variable asyncCondition_;
|
||
std::unique_ptr<std::thread> asyncThread_;
|
||
std::atomic<bool> asyncRunning_{false};
|
||
std::atomic<int> pendingAsyncLoads_{0};
|
||
|
||
void asyncLoadLoop();
|
||
|
||
// ============================================================================
|
||
// LRU 缓存内部方法
|
||
// ============================================================================
|
||
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||
/// 分配LRU节点
|
||
uint32_t allocateLRUNode(const std::string &key);
|
||
|
||
/// 释放LRU节点
|
||
void freeLRUNode(uint32_t index);
|
||
|
||
/// 将节点移到链表头部（最近使用）
|
||
void moveToFront(uint32_t index);
|
||
|
||
/// 从链表中移除节点
|
||
void removeFromList(uint32_t index);
|
||
|
||
/// 驱逐最久未使用的纹理
|
||
std::string evictLRU();
|
||
|
||
/// 访问纹理（更新LRU位置）
|
||
void touchTexture(const std::string &key);
|
||
|
||
/// 驱逐纹理直到满足大小限制
|
||
void evictTexturesIfNeeded();
|
||
|
||
/// 计算纹理大小
|
||
size_t calculateTextureSize(int width, int height, PixelFormat format) const;
|
||
};
|
||
|
||
} // namespace extra2d
|