一.前言
第一次在这里写技术文章，请多指教。做了很多年游戏开发了，我很幸运，一入行就做的游戏引擎方面的工作，这么多年碰到的坑也不少，所以写下来一些经验分享给大家，希望对新人能够有个指引。
在游戏引擎当中，有一个模块很少被大家提及，也许是因为它太基础了，不值得一提，但也有很多人根本不知道它的存在，那就是Task系统。
二.详解
之所以把这个模块拿出来讲，是因为这个模块是比较基础的模块，它本身非常简单，却在很多场合下可以短平快地解决问题。它封装的是一个任务队列，先进先出，所有先加入进去的任务会先执行，后加入进去的任务会后执行，我管这个模块叫做TaskManager。这个模块同时提供两种完全不同的任务队列，一种是子线程任务队列，而另外一种是主线程慢速任务队列。
首先看子线程任务队列，我管他叫ThreadTaskManager，它首先会创建一个线程，接受主线程加入的任务，而后在子线程执行，最后在再主线程执行此任务完成的回调。
再来看主线程慢速任务队列，我管它叫TodoManager，它接受主线程加入的任务，而后在每帧Update的时候执行这些任务。之所以叫慢速队列，是因为每帧只留给它2ms的时间去执行，2ms时间到，就不再执行任务，而放到下一帧执行。这也是这个TodoManager的精髓所在，将一个大的任务分拆成多个小任务，在不同的时间片内完成。
在主线程当中添加Task，在每帧Update执行，但每帧总执行时间仅限于2ms.
三.TaskManager的使用范例
TaskManager的作用，是在子线程和主线程中按序执行任务，这两个配合使用可以解决很多棘手的问题。
举例1，运行时创建Bumpmap
有一个技术叫做Bumpmap，可以理解为它是制作法线贴图方法的简化版本。一般法线贴图需要美术去做高模来生成，但是真正开发过程中，很有可能因为工期原因根本来不及做高模。现在这个古老的技术派上用上了，它的原理就是根据美术提供的纹理每个像素周围像素的亮度差，这里称之为像素的梯度，来计算出一张法线贴图。具体原理不知道的可以搜索一下，原理很简单易懂，现在的问题是，如何应用到引擎当中。
最直接的办法，就是每张需要用到Bumpmap的模型，都离线为其制作一张，作为资源存储下来，运行时加载。不过我不想这么做，我希望运行时创建。下面来拆分一下步骤：
1.加载原始纹理
2.lock该纹理，取出所有像素值
3.针对每一个像素计算出需要的值，这些值存在跟原始纹理同样尺寸大小的内存中
4.创建一张纹理，lock，填入刚刚计算好的数据，unlock
至此，bumpmap创建完毕。
如果是运行时创建，很明显4步操作会非常耗时，特别是bumpmap如果运用到其他玩家的角色身上，随着其他玩家进入视野，一秒之内如果被请求创建十几张这样的纹理，玩家的感受就是不停的卡顿。为解决这个问题，下面就该TaskManager登场了，上面4个步骤被进一步拆分为5个Task：
1.ThreadTask：加载原始图片文件，文件内容放入到内存中
2.TodoTask：通过内存数据创建纹理
3.TodoTask，Lock该图片纹理，取得所有的像素数据
4.ThreadTask：在线程中处理像素数据，逐像素计算出bumpmap，数据存放到一块新的内存中
5.TodoTask：通过bumpamap内存数据创建新的纹理。
凡是图形相关的API，全部都不允许在子线程执行。TodoTask被限制在无论有多少待执行的Task，每帧只运行2ms，而线程执行的task，根本不会对主线程帧率造成影响。这5个拆分后的Task，使得创建过程先后在子线程和主线程中交替执行，虽然流程上更加复杂，但避免了帧率的大幅抖动，从而在保证帧率一如既往平滑的前提下，完成BumpMap的创建。
举例2. 几帧之内的大量创建请求
在游戏运行过程当中，很容易出现几帧之内的大量创建其他玩家的请求，这种集中创建的请求非常容易造成卡顿。这时就需要通过TaskManager进行创建。
如果一帧有10个骨骼模型要创建，就创建10个TodoTask，每个task中还会创建不同的TodoTask和ThreadTask来完成创建工作。这样一来，当玩家控制的角色走进人群时，由于TodoTask的每帧只执行2ms、ThreadTask完全不会对主线程帧率造成抖动的特性，帧率假如说之前是稳定在50帧，创建过程中，帧率会稳定在30帧，创建全部完毕后帧率会回升至35帧左右，而过程中不会出现任何卡顿的现象，画面则表现为其他玩家角色在零点几秒之内先后出现。
四.结语
Task系统的最大优点，就是其不会对帧率造成大幅度抖动。在遇到频频卡顿难以优化的时候，TaskManager让如何优化大量占用主线程时间请求的工作，变成了如何细致地拆分成各个Task的游戏，从而解决问题。如果运用得当，游戏加载过程不会让人察觉到卡顿，会如行云流水一般顺畅。唯一要注意的问题就是，单个TodoTask执行的时间要严格限制，不能高于2ms，也就是说，单个TodoTask的内容要足够简单，如果只是一个任务就执行了1秒钟，这就说明任务拆分得有问题，要重新考虑更精细的拆分。
