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【前言】
Cocos引擎主要有三種緩存類：
> 紋理緩存：TextureCache
> 精靈幀緩存：SpriteFrameCache
> 動畫緩存：AnimationCache
緩存的目的就是：先將所需資源（如紋理圖片）加載到內存中，之後再次使用該資源的時候，就可以直接從內存中取出，而不需要重新加載。從而減少了CPU和GPU的內存佔用。
本文對參考文獻的內容進行了整理與整合，並加入一些自己的觀點。
【TextureCache】
1、概述
在遊戲中需要加載大量的紋理圖片，這些操作都是很耗內存和資源的。
當遊戲中有個界面用到的圖片非常多，第一次點進這界面時速度非常慢（因爲要加載繪製很多圖片）出現卡頓，我們可以使用TextureCache提前異步加載紋理，等加載結束，進入到這個界面再使用這些圖片速度就會非常快。
> Texture2D（紋理）：即圖片加載入內存後供CPU和GPU操作的貼圖對象。
> TextureCache（紋理緩存）：用於加載和管理紋理。一旦紋理加載完成，下次使用時可使用它返回之前加載的紋理，從而減少對GPU和CPU內存的佔用。
當你創建一個精靈Sprite，你一般會使用Sprite::create(fileName)。假如你去看Sprite::create(fileName)的實現方式，你將看到它將這個圖片增加到紋理緩存中去了。
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// 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"); // 加載filename的紋理圖片 Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(filename); if (texture) { Rect rect = Rect::ZERO; rect.size = texture->getContentSize(); return initWithTexture(texture, rect); } return false; }// |
2、獲取TextureCache
在3.x版本中，TextureCache不再作爲單例模式使用。而是作爲Director的成員變量，通過以下方式獲取。
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//// 獲取紋理緩存類 TextureCacheDirector::getInstance()->getTextureCache();// |
3、紋理的加載與獲取
如果文件名以前沒有被加載時，它會創建一個新的 Texture2D 對象，它會返回它。它將使用文件名作爲key否則，它會返回一個引用先前加載的圖像。
> addImage：函數會返回一個紋理Texture2D的引用，可能是新加載到內存的，也可能是之前已經存在的。
> getTextureForKey ：獲得這個key所對應的紋理緩存，若這個Key對應的紋理不存在，那麼就返回nullptr。
> 支持的圖片格式有： .png，.bmp，.tiff， .jpeg， .pvr 。
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//// addImage 加載紋理圖片// 支持圖片格式: .png, .bmp, .tiff, .jpeg, .pvrTexture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(filename);// getTextureForKey 獲取紋理圖片Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->getTextureForKey(textureKeyName);// |
4、異步加載紋理
TextureCache類還支持異步加載資源的功能，利用 addImageAsync 方法。你可以很方面地給addImageAsync方法添加一個回調方法，這樣，當紋理異步加載結束的時候，可以得到通知。
> 支持的圖片格式有：.png， .jpg 。
你可以選擇異步加載方式，這樣你就可以爲loading場景增加一個進度條。
關鍵代碼如下：
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//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); // 異步加載紋理圖片 addImageAsync // 加載完紋理後，會執行回調函數 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)); ....}// 異步加載的回調函數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、清理緩存
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//// 釋放當前所有引用計數爲1的紋理，即目前沒有被使用的紋理。// 比如新場景創建好後，使用此方法釋放沒有使用的紋理非常方便。Director::getInstance()->getTextureCache()->removeUnusedTextures();// 通過給定的紋理貼圖（texture）的關鍵名（key name）從緩存中刪除該紋理貼圖Director::getInstance()->getTextureCache()->removeTextureForKey("Images/grossinis.png");// 清除加載紋理貼圖的記錄，如果你收到“內存警告”，請調用該方法。// 在短期內 : 會釋放一些資源文件來防止你的app出現閃退現象// 在中期內 : 會分配更多資源// 長遠來看 : 沒有區別Director::getInstance()->getTextureCache()->removeAllTextures();// |
【SpriteFrameCache】
1、概述
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SpriteFrameCache 主要服務於多張碎圖合併出來的紋理圖片。這種紋理在一張大圖中包含了多張小圖，直接通過TextureCache引用會有諸多不便，因而衍生出來精靈框幀的處理方式，即把截取好的紋理信息保存在一個精靈框幀內，精靈通過切換不同的框幀來顯示出不同的圖案。
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SpriteFrameCache 內部封裝了一個Map<std::string, SpriteFrame*> _spriteFrames對象。（其中key爲幀的名稱）
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SpriteFrameCache一般用來 處理 plist文件 （這個文件指定了每個獨立的精靈在這張“大圖”裏面的位置和大小），該文件對應一張包含多個精靈的大圖，plist文件可以使用TexturePacker製作。
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SpriteFrameCache的常用接口和TextureCache類似，不再贅述了，唯一需要注意的是添加精靈幀的配套文件一個plist文件和一張大的紋理圖。
2、獲取與銷燬SpriteFrameCache
SpriteFrameCache是一個單例對象，所以獲取方法與Director一樣。
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//// 獲取單例對象SpriteFrameCache* cache = SpriteFrameCache::getInstance();// 銷燬單例對象SpriteFrameCache::destroyInstance();// |
3、精靈幀的加載與使用
通過 addSpriteFramesWithFile 加載 plist文件，將plist文件中的多張小圖加載到精靈幀緩存中。
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//// boy.png 裏集合了boy1.png,boy2.png這些小圖。// 參數2 可不寫SpriteFrameCache *frameCache = SpriteFrameCache::getInstance();frameCache->addSpriteFramesWithFile("boy.plist", "boy.png");//從SpriteFrameCache緩存中找到boy1.png這張圖片.auto frame_sp = Sprite::createWithSpriteFrameName("boy1.png");this->addChild(frame_sp, 2);// |
4、清理緩存
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//// 從精靈幀緩存中刪除一個精靈幀.SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFrameByName(const std::string &name);// 清除載入精靈幀的字典。如果接收到“Memory Warning”, 請調用這個方法。// 就眼前來說 : 它將釋放一些資源來阻止你的應用崩潰掉。// 中期的角度 : 它將分配更多的資源。// 從長遠來說 : 它將變成相同的。SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFrames();// 從一個.plist文件移除多個精靈幀。即：存儲在這個文件的精靈幀將被刪除。// 當某個特定的紋理需要被刪除時候調用這個方法很方便。SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFramesFromFile(const std::string &plist);// 移除與特定的紋理結合的所有的精靈幀。// 當某個特定的紋理需要被刪除時候調用這個方法很方便。SpriteFrameCache::getInstance()->removeSpriteFramesFromTexture(cocos2d::Texture2D *texture);// 移除沒用的精靈幀。保留數爲1的精靈幀將被刪除。// 在開始一個新的場景之後調用這個方法很方便。SpriteFrameCache::getInstance()->removeUnusedSpriteFrames();// |
5、SpriteFrameCache VS. TextureCache
SpriteFrameCache精靈框幀緩存。顧名思義，這裏緩存的是精靈幀SpriteFrame，它主要服務於多張碎圖合併出來的紋理圖片（plist文件）。這種紋理在一張大圖中包含了多張小圖，直接通過TextureCache引用會有諸多不便，因而衍生出來精靈框幀的處理方式，即把截取好的紋理信息保存在一個精靈框幀內，精靈通過切換不同的框幀來顯示出不同的圖案。
跟TextureCache功能一樣，將SpriteFrame緩存起來，在下次使用的時候直接去取。
不過跟TextureCache不同的是：如果內存池中不存在要查找的圖片，它會提示找不到，而不會去本地加載圖片。
> TextureCache時最底層也是最有效的紋理緩存，緩存的是加載到內存中的紋理資源，也就是圖片資源。
> SpriteFrameCache精靈框幀緩存，緩存的時精靈幀。
> SpriteFrameCache是基於TextureCache上的封裝。緩存的是精靈幀，是紋理指定區域的矩形塊。各精靈幀都在同一紋理中，通過切換不同的框幀來顯示出不同的圖案。
【AnimationCache】
1、概述
通常情況下，對於一個精靈動畫，每次創建時都需要加載精靈幀，然後按順序添加到數組，再用Animation讀取數組創建動畫。這是一個非常煩瑣的計算過程。而對於使用頻率高的動畫，例如角色的走動、跳舞等，可以將其加入到AnimationCache中，每次使用都從這個緩存中調用，這樣可以有效的降低創建動畫的巨大消耗。
所以將創建好的動畫Animation直接放在動畫緩存AnimationCache中，當需要執行動畫動作時，就直接從動畫緩存中拿出來，去創建初始化Animation會非常方便。
2、相關函數
AnimationCache是一個單例對象，所以獲取方法與Director一樣。
通過 AnimationCache::getInstance() 獲取單例對象。
其相關函數如下：
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//// 添加一個動畫到緩存，命名爲name。// name - animation : 是一組 鍵-值對(key-value) 的關係。void addAnimation(Animation *animation, const std::string& name);// 添加動畫的plist文件到緩存void addAnimationsWithFile(const std::string& plist);// 獲得指定名稱爲name的動畫Animation* getAnimation(const std::string& name);// 移除一個指定的動畫void removeAnimation(const std::string& name);// |
3、使用舉例
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//////動畫命名爲 Explosion，加入到動畫緩存中Animation* animation = Animation::createWithSpriteFrames(arr, 0.04);AnimationCache::getInstance()->addAnimation(animation, "Explosion");//直接從動畫緩存中取出 "Explosion" 動畫Animation* animation = AnimationCache::getInstance()->getAnimation("Explosion");//// |
【清理順序】
值得注意的是清理的順序。
我們推薦 清理順序 如下：
> 首先清理，動畫緩存AnimationCache，
> 然後清理，精靈幀緩存SpriteFrameCache，
> 最後清理，紋理緩存TextureCache。
按照引用層級由高到低，以保證釋放引用有效。
【致謝】
感謝本文筆者（shahdza）的分享，Cocos引擎中文官網歡迎更多的開發者分享開發經驗。來稿請發送至：[email protected]。