Cocos引擎主要有三种缓存类,分别是纹理缓存、精灵帧缓存和动画缓存。即:

> 纹理缓存:TextureCache

> 精灵帧缓存:SpriteFrameCache

> 动画缓存:AnimationCache

缓存的目的就是:先将所需资源(如纹理图片)加载到内存中,之后再次使用该资源的时候,就可以直接从内存中取出,而不需要重新加载。从而减少了CPU和GPU的内存占用。

本文对参考文献的内容进行了整理与整合,并加入一些自己的观点。

【TextureCache】

1、概述

      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。

       当你创建一个精灵Sprite,你一般会使用Sprite::create(fileName)。假如你去看Sprite::create(fileName)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");

// 加载filename的纹理图片

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

if (texture)

{

Rect rect = Rect::ZERO;

rect.size = texture->getContentSize();

return initWithTexture(texture, rect);

}

return false;

}

//

2、获取TextureCache

在3.x版本中,TextureCache不再作为单例模式使用。而是作为Director的成员变量,通过以下方式获取。

//

// 获取纹理缓存类 TextureCache

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

//

3、纹理的加载与获取

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。

> addImage:函数会返回一个纹理Texture2D的引用,可能是新加载到内存的,也可能是之前已经存在的。

> getTextureForKey :获得这个key所对应的纹理缓存,若这个Key对应的纹理不存在,那么就返回nullptr。

> 支持的图片格式有: .png,.bmp,.tiff, .jpeg, .pvr 。

//

// addImage 加载纹理图片

// 支持图片格式: .png, .bmp, .tiff, .jpeg, .pvr

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

// getTextureForKey 获取纹理图片

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

//

4、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。

> 支持的图片格式有:.png, .jpg 。

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", "fonts/arial.ttf", 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);

// 异步加载纹理图片 addImageAsync

// 加载完纹理后,会执行回调函数

Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/HelloWorld.png", CC_CALLBACK_1(TextureCacheTest::loadingCallBack, this));

Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/grossini.png", CC_CALLBACK_1(TextureCacheTest::loadingCallBack, this));

Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync("Images/CloseNormal.png", CC_CALLBACK_1(TextureCacheTest::loadingCallBack, this));

....

}

// 异步加载的回调函数

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();

}

}

//

5、清理缓存

//

// 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();

// 通过给定的纹理贴图(texture)的关键名(key name)从缓存中删除该纹理贴图

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

// 清除加载纹理贴图的记录,如果你收到“内存警告”,请调用该方法。

// 在短期内 : 会释放一些资源文件来防止你的app出现闪退现象

// 在中期内 : 会分配更多资源

// 长远来看 : 没有区别

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

//

【SpriteFrameCache】

1、概述

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 内部封装了一个Map _spriteFrames对象。(其中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。

2、获取与销毁SpriteFrameCache

SpriteFrameCache是一个单例对象,所以获取方法与Director一样。

//

// 获取单例对象

SpriteFrameCache* cache = SpriteFrameCache::getInstance();

// 销毁单例对象

SpriteFrameCache::destroyInstance();

//

3、精灵帧的加载与使用

通过 addSpriteFramesWithFile 加载 plist文件,将plist文件中的多张小图加载到精灵帧缓存中。

//

// boy.png 里集合了boy1.png,boy2.png这些小图。

// 参数2 可不写

SpriteFrameCache *frameCache = SpriteFrameCache::getInstance();

frameCache->addSpriteFramesWithFile("boy.plist", "boy.png");

//从SpriteFrameCache缓存中找到boy1.png这张图片.

auto frame_sp = Sprite::createWithSpriteFrameName("boy1.png");

this->addChild(frame_sp, 2);

//

4、清理缓存

//

// 从精灵帧缓存中删除一个精灵帧.

SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFrameByName(const std::string &name);

// 清除载入精灵帧的字典。如果接收到“Memory Warning”, 请调用这个方法。

// 就眼前来说 : 它将释放一些资源来阻止你的应用崩溃掉。

// 中期的角度 : 它将分配更多的资源。

// 从长远来说 : 它将变成相同的。

SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFrames();

// 从一个.plist文件移除多个精灵帧。即:存储在这个文件的精灵帧将被删除。

// 当某个特定的纹理需要被删除时候调用这个方法很方便。

SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFramesFromFile(const std::string &plist);

// 移除与特定的纹理结合的所有的精灵帧。

// 当某个特定的纹理需要被删除时候调用这个方法很方便。

SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFramesFromTexture(cocos2d::Texture2D *texture);

// 移除没用的精灵帧。保留数为1的精灵帧将被删除。

// 在开始一个新的场景之后调用这个方法很方便。

SpriteFrameCache::getInstance()->removeUnusedSpriteFrames();

//

5、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(plist文件)。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。

【AnimationCache】

1、概述

通常情况下,对于一个精灵动画,每次创建时都需要加载精灵帧,然后按顺序添加到数组,再用Animation读取数组创建动画。这是一个非常烦琐的计算过程。而对于使用频率高的动画,例如角色的走动、跳舞等,可以将其加入到AnimationCache中,每次使用都从这个缓存中调用,这样可以有效的降低创建动画的巨大消耗。

所以将创建好的动画Animation直接放在动画缓存AnimationCache中,当需要执行动画动作时,就直接从动画缓存中拿出来,去创建初始化Animation会非常方便。

2、相关函数

AnimationCache是一个单例对象,所以获取方法与Director一样。

通过 AnimationCache::getInstance() 获取单例对象。

其相关函数如下:

//

// 添加一个动画到缓存,命名为name。

// name - animation : 是一组 键-值对(key-value) 的关系。

void addAnimation(Animation *animation, const std::string& name);

// 添加动画的plist文件到缓存

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

// 获得指定名称为name的动画

Animation* getAnimation(const std::string& name);

// 移除一个指定的动画

void removeAnimation(const std::string& name);

//

3、使用举例

//

//

//动画命名为 Explosion,加入到动画缓存中

Animation* animation = Animation::createWithSpriteFrames(arr, 0.04);

AnimationCache::getInstance()->addAnimation(animation, "Explosion");

//直接从动画缓存中取出 "Explosion" 动画

Animation* animation = AnimationCache::getInstance()->getAnimation("Explosion");

//

//

【清理顺序】

值得注意的是清理的顺序。

我们推荐 清理顺序 如下:

> 首先清理,动画缓存AnimationCache,

> 然后清理,精灵帧缓存SpriteFrameCache,

> 最后清理,纹理缓存TextureCache。

按照引用层级由高到低,以保证释放引用有效。