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区域逻辑

基本区域化逻辑​

区域​

区域简单来说就是一组拥有的区块位置和与该区域绑定的实现定义的唯一数据对象。 重要的是要注意，对于任何非死亡区域 x，对于它拥有的每个区块位置 y， 不存在其他非死亡区域 z 拥有区块位置 y。

区域化器​

每个世界都有自己的区域化器。区域化器是用来描述 ThreadedRegionizer 类 执行的创建、维护和销毁区域的逻辑的术语。区域的维护是通过 合并附近的区域、标记哪些区域可以进行计时，最后通过将任何区域 分裂成更小的独立区域来完成。实际上，它是确保附近区块组被视为 单个独立区域的执行逻辑。

区域化器提供的保证​

区域化器提供了一组重要的不变性，允许区域在没有竞争条件的情况下并行计时：

第一个不变性​

第一个不变性很简单，即任何存在的区块持有者都有且仅有一个对应的区域。

第二个不变性​

第二个不变性是，对于区域中包含的每个现有区块持有者 x， 在 x 的"合并半径"内的每个区块位置都由该区域拥有。实际上，这个不变性 保证了该区域不靠近另一个区域，这允许该区域在计时时假设它可以为 "靠近"它的区块持有者创建数据。

第三个不变性​

第三个不变性是，正在计时的区域在计时时不能扩展它拥有的区块位置。 第三个不变性很重要，因为它防止计时区域"争夺"未拥有的附近区块， 以确保它们真正并行计时，无论它们在计时时可能发出什么区块加载。

为了遵守第一个不变性，区域化器将在计时区域周围创建"临时"区域。 具体来说，这里的周围意味着足够近以至于需要合并，但又不够远以至于 被认为是独立的。在这些情况下创建的临时区域将在计时区域完成计时时 合并到计时区域中。

第二个不变性和第三个不变性的结合允许区域化器保证计时区域可以 创建然后访问其周围的区块持有者（即同步加载），而不会有可能 踩到另一个区域的脚趾。

第四个不变性​

第四个不变性是，一个区域只能处于四种状态之一： "临时"、"就绪"、"计时"或"死亡"。

"就绪"状态允许状态转换到"计时"状态，而"临时"状态用作 可能不计时的区域的状态。"死亡"状态用于标记不应使用的区域。

状态转换将在后面解释，因为它与区域化器的合并和分裂逻辑有关。

区域化器实现​

区域化器实现是对 ThreadedRegionizer 类如何遵守 前面描述的四个不变性的描述。

将世界分割成区段​

区域化器不是在区块坐标上操作，而是在"区域区段坐标"上操作。 区域区段坐标简单地表示网格上 NxN 区块的分组，其中 N 是 2 的幂。 实际数字是模糊的，因为区域区段坐标只是区块如何分组的内部细节。 例如，当 N=16 时，区域区段 (0,0) 包含所有 x 在 [0,15] 和 z 在 [0,15] 的区块。 这个概念类似于区块坐标 (0,0) 包含所有 x 在 [0, 15] 和 z 在 [0, 15] 的方块。 另一个例子，当 N=16 时，区块 (17, -5) 包含在区域区段 (1, -1) 中。

区域区段坐标仅用作区域化器中的性能权衡，因为通过将区块近似到其 区域坐标允许它将 NxN 区块作为区域化的单个单位处理。这意味着区域不拥有 区块位置，而是拥有区域区段位置。NxN 区块的分组允许区域化逻辑 仅在区域区段的创建/销毁时执行。例如，当 N=16 时，这意味着在 addChunk/区域重新计算等区域中最多可能减少 NxN-1=255 个操作， 假设区域区段始终是满的。

实现变量​

实现变量控制区域化器将如何积极地维护区域和合并区域。

重新计算计数​

重新计算计数是区域必须拥有的最小区域区段数，以允许它重新计算。 请注意，重新计算操作只是计算区域内存在的独立区域集，以检查是否可以 执行分裂。这是一个简单的性能旋钮，允许为小区域关闭分裂逻辑， 因为小区域不太可能首先被分裂。

最大死亡区段百分比​

最大死亡区段百分比是区域中必须存在的死亡区段的最小百分比， 才能运行重新计算逻辑。

空区段创建半径​

空区段创建半径变量用于确定在任何至少有一个区块的区域区段周围 应该存在多少个空的区域区段。

在内部，区域化器通过防止计时区域拥有新的区域区段来强制执行第三个不变性。 在任何非空区段周围创建空区段将强制执行第二个不变性。

区域区段合并半径​

合并半径变量用于确保对于任何现有区域区段 x，在合并半径内的任何其他 区域区段 y 要么由拥有 x 的区域拥有，要么正在等待合并到拥有 x 的区域， 要么拥有 x 的区域正在等待合并到拥有 y 的区域。

区域区段区块移位​

区域区段区块移位简单地说就是 log2(网格大小 N)。因此， N = 1 << 区域区段区块移位。从区块位置到区域区段的转换 另外定义为区域坐标 = 区块坐标 >> 区域区段区块移位。

操作​

区域化器通过在创建或销毁区块持有者时调用 ThreadedRegionizer#addChunk(x, z) 或 ThreadedRegionizer#removeChunk(x, z) 来操作。

此外，调用者可以使用 ThreadedRegion#tryMarkTicking 尝试将区域从 "就绪"状态移动到"计时"状态。重要的是要注意，如果区域不在"就绪"状态， 此函数将返回 false，因为即使过去被认为是"就绪"的区域（即计划计时） 也可能意外地被标记为"临时"。因此，调用者需要处理此类情况。成功将 区域标记为计时的调用者必须使用 ThreadedRegion#markNotTicking 将其标记为非计时。

函数 ThreadedRegion#markNotTicking 在区域从"计时"状态迁移到"就绪"状态时 返回 true，在所有其他情况下返回 false。实际上，它返回当前区域是否可以 稍后再次计时。

区域区段状态​

区域区段状态是"死亡"或"活动"之一。区域区段如果包含至少一个区块位置， 则可以被视为"非空"，否则为"空"。

当且仅当区域区段也是"空"的，并且在空区段创建半径内不存在其他"空"区段时， 区域区段被视为"死亡"。

死亡区段状态的存在纯粹是为了性能，因为它允许区域的重新计算逻辑 延迟到区域包含足够多的死亡区段。但是，死亡区段仍然被认为属于 拥有它们的区域，就像活动区段一样。

添加区块（addChunk）​

向区域化器添加区块归结为两种情况：

目标区域区段已存在且非空​

在这种情况下，它只是将区块添加到区段并返回。

目标区域区段不存在或为空​

在这种情况下，如果区域区段不存在，将创建它。 此外，还将创建"创建空半径"中的区域区段。

然后，将创建空半径 + 合并半径中的任何区域收集到集合 X 中。 这个集合表示需要稍后合并以遵守第二个不变性的区域。

如果集合 X 不包含元素，则创建一个处于就绪状态的区域来拥有所有创建的区段。

如果集合 X 只包含 1 个区域，则不需要合并区域，也不修改区域状态， 并且将区段添加到这 1 个区域。

当集合 X 中有多于 1 个区域时需要进行合并逻辑。从集合 X 中，选择一个 不在计时的区域 x。如果不存在这样的 x，则创建一个区域 x。 每个创建的区域区段都添加到集合 x 中，因为它是已知不在计时的区段 - 这样做是为了遵守第三个不变性。

集合 X 中不是 x 的每个区域 y，如果 y 不在计时状态，则合并到 x 中， 否则 x 运行稍后合并到 y 的逻辑。

稍后合并逻辑​

稍后合并操作只能从非计时、非死亡区域 x 到计时区域 y 进行。 稍后合并逻辑依赖于维护每个区域要稍后合并到的区域集合， 以及预期要合并到该区域的另一个区域集合。 实际上，从 x 到 y 的稍后合并操作将把 y 添加到 x 的稍后合并集合中， 并把 x 添加到 y 的预期合并集合中。

当计时区域完成计时时，计时区域将对所有预期的合并执行合并逻辑。

合并逻辑​

合并操作只能在死亡区域 x 和可能是"临时"或"就绪"的另一个区域 y 之间进行。 区域 x 实际上被吸收到区域 y 中，因为 x 中的区段被移动到区域 y。

稍后合并也转发到区域 y。

移除区块（removeChunk）​

从区域区段移除区块只是简单地更新区域区段状态为"死亡"或"活动"， 以及空创建半径内的区域区段。它不会更新任何区域状态，也不会清除区域区段。

区域计时开始（tryMarkTicking）​

计时开始只是将状态迁移到计时，以便满足不变性 #2 和 #3。

区域计时结束（markNotTicking）​

在计时结束时，区域的新状态并不立即知道。

首先，它必须处理其待处理的合并。

在处理完待处理的合并后，它必须检查该区域是否现在正在等待合并到任何其他区域。 如果是，则它转换到临时状态。

否则，它将处理死亡区段的移除并尝试分裂成更小的区域。请注意，可以保证 如果一个区域可能被分裂，它必须移除死亡区段，否则，这将与最初用于构建该区域的 规则相矛盾。