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cocos2dx游戏性能优化之对象池

对象池机制：可回收与重复使用

手机游戏的性能对于一款手机游戏来说，那是相当的重要了，我们常说的性能呢，一般包括耗电，发热情况，流畅度，是否存在卡帧等等。从专业的角度来说，包括FPS帧数，手速侦测，CPU和内存占用率等等。那我们今天就来说一下如何通过使用对象池的机制，有效的提高内存和计算效率，从而达到提高游戏流畅度的目的。

其本质与缓存类似，即希望能减少那些频繁使用的对象的重复创建和销毁，例如飞行射击类游戏中的子弹。使用对象池机制能带来两方面的收益，首先是减少对象初始化阶段的重复计算，其次是避免反复地向操作系统申请归还内存。一个很好的例子就是捕鱼游戏中的鱼，鱼和鱼之间的属性是类似的，不一样的仅仅是当前的坐标位置及正在播放的动画帧。那么，当鱼游出屏幕后，可以不对其进行销毁，而是暂存起来。某一时刻需要重新创建鱼时，我们可以将其从对象池中取出，重新申请内存并初始化，这样就大大减轻了 CPU 的负担。

一个高效实现的对象池还要考虑如何有效地处理对象的生成和归还，以及占用内存的动态增长等问题。

代码实现如下：

/*
** obejct pool template for create or destroy object
** by hnliu
** 2016.9.19
**/

#include "Singleton.h"
#include "Bullet.h"

template<class T>

class ObjectPool :public Singleton<ObjectPool<T>>
{
public:
    ObjectPool()
    {
        for (int i = 0; i < INITALCAPACITY; ++i)
        {
            auto pObj = new T();
            pObj->autorelease();
            pObj->retain();

            objects.push_back(pObj);
        }
    }

    ~ObjectPool()
    {
        for (auto iter = objects.begin(); iter != objects.end(); iter++)
        {
            (*iter)->release();
        }
        objects.clear();
    }

    //get a bullet
    T* getObject()
    {
        if (objects.empty())
        {
            for (int i = 0; i < INITALCAPACITY; ++i)
            {
                auto pObj = new T();
                pObj->autorelease();
                pObj->retain();

                objects.push_back(pObj);
            }
        }

        auto obj = objects.back();
        objects.pop_back();

        return obj;
    }

    void freeObject(T *obj)
    {
        //recycle part of pool
        if (objects.size() >= (1.5 * INITALCAPACITY))
        {
            for (int i = 0; i < INITALCAPACITY / 2; ++i)
            {
                auto obj = objects.back();
                obj->release();
                objects.pop_back();
            }
        }

        obj->reset();
        objects.push_back(obj);
    }

private:
    std::list<T*> objects;

    const int INITALCAPACITY = 256;
};

首先这是一个模板类，可以针对一切cocos2d::Ref的子类，使用起来也很方便，就是在初始话的地方ObjectPool::newInstance()，这样可以初始话一个鱼的对象池，对象池的构造函数中会初始化256个对象，不要忘记调用retain否则会在一帧结束后自动释放。

ObjectPool()
{
    for (int i = 0; i < INITALCAPACITY; ++i)
    {
        auto pObj = new T();
        pObj->autorelease();
        pObj->retain();

        objects.push_back(pObj);
    }

}

getObject方法可以从对象池里拿一个对象，然后，再使用结束了以后要使用freeObject归还对象。

T* getObject()
{
    if (objects.empty())
    {
        for (int i = 0; i < INITALCAPACITY; ++i)
        {
            auto pObj = new T();
            pObj->autorelease();
            pObj->retain();

            objects.push_back(pObj);
        }
    }

    auto obj = objects.back();
    objects.pop_back();

    return obj;
}

getObject方法，首先会判断对象池里还有没有对象了，如果发现没有了，就一次性创建256个对象，待使用，然后freeObject的时候，也会判断对象池里如果有充裕的对象，就会释放一部分对象。

void freeObject(T *obj)
{
    //recycle part of pool
    if (objects.size() >= (1.5 * INITALCAPACITY))
    {
        for (int i = 0; i < INITALCAPACITY / 2; ++i)
        {
            auto obj = objects.back();
            obj->release();
            objects.pop_back();
        }
    }

    obj->reset();
    objects.push_back(obj);
}