Tick与GraphTask

一、GraphTask（任务图）

UE4的GraphTask是一个很重要的框架，不管是渲染或者是Tick任务管理，都用到了GraphTask，本篇文章就主要讲解GraphTask在Tick中的使用。GraphTask主要有下面几个类：

1、FBaseGraphTask

这个类是TGraphTask的基类，其中最重要的成员变量是

FThreadSafe CounterNumberOfPrerequistitesOutstanding;

这是一个线程安全的计数器，用于保存Prerequistite（先行任务）的个数，这个计数器是在构造函数中初始化的

    FBaseGraphTask(#if USE_VIRTUAL_BYPASS        TExecuteTask InExecuteTaskPtr,#endif        int32 InNumberOfPrerequistitesOutstanding        )        : ThreadToExecuteOn(ENamedThreads::AnyThread)        , NumberOfPrerequistitesOutstanding(InNumberOfPrerequistitesOutstanding + 1) // + 1 is not a prerequisite, it is a lock to prevent it from executing while it is getting prerequisites, one it is safe to execute, call PrerequisitesComplete    {#if USE_VIRTUAL_BYPASS        ExecuteTaskPtr = InExecuteTaskPtr;#endif        checkThreadGraph(LifeStage.Increment() == int32(LS_Contructed));    }

可以看到这个构造函数在初始化NumberOfPrerequistitesOutstanding的值的时候会比传入的先行任务的个数多加1，这主要是给该任务上锁，在整个任务构造完成后，或者该任务需要马上执行，就会对该任务解锁，即NumberOfPrerequistitesOutstanding减1。FBaseGraphTask主要实现都是围绕NumberOfPrerequistitesOutstanding展开的，每执行完一个先行任务，该先行任务的所有后继任务的NumberOfPrerequistitesOutstanding就减1，当NumberOfPrerequistitesOutstanding为0的时候就将该任务放到线程中去执行，具体可以参考ConditionalQueueTask()和QueueTask()这两个函数的实现

2、TGraphTask

这个类继承于FBaseGraphTask，是一个模板类，所有模板都必须实现DoTask()函数，该类最重要的成员有两个

TAlignedBytes<sizeof(TTask),ALIGNOF(TTask)> TaskStorage;FGraphEventRef              Subsequents;

TaskStorage存储了具体的模板任务（该模板必须实现DoTask()函数），当调用ExecuteTask()的时候就会调用TTask::DoTask()，ExecuteTask()是被FBaseGraphTask::Execute()所调用，当线程从任务队列中取出任务后，就会执行FBaseGraphTask::Execute()。Subsequents是FGraphEventRef类型，实际存储的就是一个FBaseGraphTask列表，就是该任务的所有后继任务，当当前任务执行完毕，就是通过这个列表通知所有的后继任务的NumberOfPrerequistitesOutstanding减1的，总的来说，一个TGraphTask只存放了先行任务的个数，但是存放了所有后继任务的指针，这样，整个任务图就像一个有向无环图（或者像一个森林树形结构），任务从根节点开始，有序的执行下去

3、FGraphEvent

这个类最主要的成员变量为

/** Threadsafe list of subsequents for the event **/TClosableLockFreePointerListUnorderedSingleConsumer<FBaseGraphTask, 0>      SubsequentList;

存放的是FBaseGraphTask列表，该类主要是TGraphTask用来存放后继任务（参看TGraphTask的Subsequents成员变量）。

4、FTaskGraphInterface

这是一个接口，主要用来管理GraphTask的线程。这个接口有一个静态函数Get(),返回的是FTaskGraphImplementation的实例，是单例模式。

static FTaskGraphImplementation* TaskGraphImplementationSingleton = NULL;FTaskGraphInterface& FTaskGraphInterface::Get(){    checkThreadGraph(TaskGraphImplementationSingleton);    return *TaskGraphImplementationSingleton;}

5、FTaskGraphImplementation

FTaskGraphImplementation是接口FTaskGraphInterface的实现，最主要的成员变量有

FWorkerThread       WorkerThreads[MAX_THREADS];

WorkerThreads被用来存放所有的工作线程，比如游戏主线程、渲染线程等，线程的创建是在FTaskGraphImplementation构造函数中完成的。任务入队的函数调用顺序为FBaseGraphTask::QueueTask()→FTaskGraphImplementation::QueueTask()→FNamedTaskThread::EnqueueFromThisThread()，这样就会将一个TGraphTask<TTask>实例放入线程对应的优先级队列中，并被执行。