【Cocos2d-x 3.x】精灵帧缓存和纹理缓存

2019-05-18 原文

转自泰然网(Cocos2d-x 3.x官方文档)：精灵帧缓存：http://www.tairan.com/archives/6378/ 纹理缓存：http://www.tairan.com/archives/6432/

精灵帧缓存

简介

SpriteFrameCache 主要服务于多张碎图合并出来的纹理图片。这种纹理在一张大图中包含了多张小图，直接通过TextureCache引用会有诸多不便，因而衍生出来精灵框帧的处理方式，即把截取好的纹理信息保存在一个精灵框帧内，精灵通过切换不同的框帧来显示出不同的图案。

SpriteFrameCache

SpriteFrameCache的内部封装了一个Map_spriteFrames对象。key为帧的名称。SpriteFrameCache一般用来处理plist文件(这个文件指定了每个独立的精灵在这张“大图”里面的位置和大小)，该文件对应一张包含多个精灵的大图，plist文件可以使用TexturePacker制作。

SpriteFrameCache的常用接口和TextureCache类似，不再赘述了，唯一需要注意的是添加精灵帧的配套文件一个plist文件和一张大的纹理图。下面列举了SpriteFrameCache常用的方法：

获取单例的SpriteFrameCache对象。sharedSpriteFrameCache方法在3.0中已经弃用：

SpriteFrameCache* cache = SpriteFrameCache::getInstance();

销毁SpriteFrameCache对象：

SpriteFrameCache::destroyInstance();

使用SpriteFrameCache获取指定的精灵帧，创建精灵对象：

SpriteFrameCache *frameCache = SpriteFrameCache::getInstance();
frameCache->addSpriteFramesWithFile("boy.plist",/uploads/20230812/99bc6ad3285235593c31d065d7e0ce33.png,boy2.png这些小图
auto frame_sp = Sprite::createWithSpriteFrameName("boy1.png");//从SpriteFrameCache缓存中找到boy1.png这张图片.
this->addChild(frame_sp,2);

SpriteFrameCache vs. TextureCache

SpriteFrameCache精灵框帧缓存。顾名思义，这里缓存的是精灵帧SpriteFrame，它主要服务于多张碎图合并出来的纹理图片。这种纹理在一张大图中包含了多张小图，直接通过TextureCache引用会有诸多不便，因而衍生出来精灵框帧的处理方式，即把截取好的纹理信息保存在一个精灵框帧内，精灵通过切换不同的框帧来显示出不同的图案。
跟TextureCache功能一样，将SpriteFrame缓存起来，在下次使用的时候直接去取。不过跟TextureCache不同的是，如果内存池中不存在要查找的图片，它会提示找不到，而不会去本地加载图片。

TextureCache时最底层也是最有效的纹理缓存，缓存的是加载到内存中的纹理资源，也就是图片资源。
SpriteFrameCache精灵框帧缓存，缓存的时精灵帧。
SpriteFrameCache是基于TextureCache上的封装。缓存的是精灵帧，是纹理指定区域的矩形块。各精灵帧都在同一纹理中，通过切换不同的框帧来显示出不同的图案。

纹理缓存

在游戏中需要加载大量的纹理图片，这些操作都是很耗内存和资源的。

当游戏中有个界面用到的图片非常多，第一次点进这界面时速度非常慢（因为要加载绘制很多图片）出现卡顿，我们可以使用TextureCache提前异步加载纹理，等加载结束，进入到这个界面再使用这些图片速度就会非常快。

Texture2D: 纹理，即图片加载入内存后供cpu和GPU操作的贴图对象。
TextureCache（纹理缓存），用于加载和管理纹理。一旦纹理加载完成，下次使用时可使用它返回之前加载的纹理，从而减少对GPU和cpu内存的占用。

常用的方法

当你创建一个精灵，你一般会使用Sprite::create(pszFileName)。假如你去看Sprite::create(pszFileName)的实现方式，你将看到它将这个图片增加到纹理缓存中去了：

Sprite* Sprite::create(const std::string& filename)
{
    Sprite *sprite = new Sprite();
    if (sprite && sprite->initWithFile(filename))
    {
        sprite->autorelease();
        return sprite;
    }
    _SAFE_DELETE(sprite);
    return nullptr;
}

bool Sprite::initWithFile(const std::string& filename)
{
    ASSERT(filename.size()>0,"Invalid filename for sprite");

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

    // don't release here.
    // when load texture Failed,it's better to get a "transparent" sprite then a crashed program
    // this->release();
    return false;
}

上面代码显示在控制加载纹理。一旦这个纹理被加载了，在下一时刻就会返回之前加载的纹理引用，并且减少加载的时候瞬间增加的内存。

获取TextureCache

在3.0版本中，TextureCache不再作为单例模式使用。作为Director的成员变量，通过以下方式获取：

Director::getInstance()->getTextureCache();

获取纹理

如果文件名以前没有被加载时，它会创建一个新的Texture2D 对象，它会返回它。它将使用文件名作为key否则，它会返回一个引用先前加载的图像。
TextureCache屏蔽了加载纹理的许多细节；
addImage函数会返回一个纹理Texture2D的引用，如果纹理不存在，则新创建一个，否则返回之前已经存在的：

Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(filename);

也可以通过getTextureForKey方法来获得这个key所对应的纹理缓存，如果这个Key对应的纹理不存在，那么就返回NULL：

Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->getTextureForKey(textureKeyName);

异步加载纹理

TextureCache类还支持异步加载资源的功能，利用addImageAsync方法。你可以很方面地给addImageAsync方法添加一个回调方法，这样，当纹理异步加载结束的时候，可以得到通知。

你可以选择异步加载方式，这样你就可以为loading场景增加一个进度条。关键代码如下：

TextureCacheTest::TextureCachetest()
: _numberOfSprites(20),_numberOfLoadedSprites(0)
{
    auto size = Director::getInstance()->getWinSize();

    _labelLoading = Label::createWithTTF("loading...","fonts/arial.ttf",15);
    _labelPercent = Label::createWithTTF("%0",15);

    _labelLoading->setPosition(Point(size.width / 2,size.height / 2 - 20));
    _labelPercent->setPosition(Point(size.width / 2,size.height / 2 + 20));

    this->addChild(_labelLoading);
    this->addChild(_labelPercent);

    // load textrues
    Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/HelloWorld.png",_CALLBACK_1(TextureCacheTest::loadingCallBack,this));
    Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/grossini.png",this));
    Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/grossini_dance_01.png",this));
    ....

}

void TextureCacheTest::loadingCallBack(cocos2d::Texture2D *texture)
{
    ++_numberOfLoadedSprites;
    char tmp[10];
    sprintf(tmp,"%%%d",(int)(((float)_numberOfLoadedSprites / _numberOfSprites) * 100));
    _labelPercent->setString(tmp);

    if (_numberOfLoadedSprites == _numberOfSprites)
    {
        this->removeChild(_labelLoading,true);
        this->removeChild(_labelPercent,true);
        addSprite();
    }
}

清理缓存

removeUnusedTextures则会释放当前所有引用计数为1的纹理，即目前没有被使用的纹理。比如新场景创建好后，使用此方法释放没有使用的纹理非常方便：

Director::getInstance()->getTextureCache()->removeUnusedTextures();

当没有其它对象（比如sprite）持有纹理的引用的时候，纹理仍然会存在内存之间。基于这一点，我们可以立马从缓存中移除出去，这样，当纹理不存需要的时候，马上就会从内存中释放掉。如下代码所示：

Director::getInstance()->getTextureCache()->removeTextureForKey("Images/grossinis_sister2.png");

当收到"Memory Warning"时，可以调用removeAllTextures()方法。在短期内: 它还将释放一些资源，防止您的应用程序被杀害；中期: 它将分配更多的资源；从长远来看：它会是相同的：

Director::getInstance()->getTextureCache()->removeAllTextures();