如何使我的组件实体系统线程安全？

Question

我目前正在将一个实体组件系统（如here）与物理引擎和图形引擎集成。这一切都很好，直到最近决定物理应该在自己的线程中运行。 （感谢 Glenn Fiedler！）

现在我只是在访问组件时锁定所有子系统共享的互斥锁。

物理循环的片段：

lock_guard<mutex> lock( m_EntMutex );
entitymap::iterator it;
for ( it = m_Ents.begin(); it != m_Ents.end(); ++it )
{
    // Get physics component from entity
    // This is guaranteed to work ( component must exist for it to present in the map )
    shared_ptr<comp_phys> phys( static_cast<comp_phys*>( it->second->getComponent( COMP_PHYS ).lock().get() ) );
    // Get resulting Box2D vector
    b2Vec2 vec = phys->getBody()->GetPosition();

    // Get position component from entity
    // Same as above, but this is the component shared with the graphics subsystem   
    shared_ptr<comp_pos> pos( static_cast<comp_pos*>( it->second->getComponent( COMP_POS ).lock().get() ) );
    // Update position component from Box2D vector
    pos->setPosition( vec.x, vec.y, 0 );
}

来自图形循环的片段：

lock_guard<mutex> lock( m_EntMutex );
entitymap::iterator it;
for ( it = m_Ents.begin(); it != m_Ents.end(); ++it )
{
    // Get position component from entity
    // This is shared with the physics subsystem
    shared_ptr<comp_pos> pos( static_cast<comp_pos*>( it->second->getComponent( COMP_POS ).lock().get() ) );
    // Get position from position component
    doubleVec3 vec = p->getPosition();

    // Get graphics component from entity
    shared_ptr<comp_gfx> gfx( static_cast<comp_gfx*>( it->second->getComponent( COMP_GFX ).lock().get() ) );
    // Update graphics component from position component
    gfx->getObject()->getParentSceneNode()->setPosition( float(vec.x), float(vec.y), float(vec.z) );
} 

这显然是一个非常幼稚的实现，所以我尝试让各个组件都有自己的互斥锁。这似乎是合乎逻辑的性能选择，但物理结果（通过位置组件查询）并不总是一致和可靠的。

完成平稳更新过程的最有效方式是什么？我应该让它一口气更新整个世界还是做一些更增量的事情？

编辑：我注意到指针获取方案存在缺陷，但让我们假设指针是有效的。

Answer 1

当涉及在游戏引擎中运行的物理引擎时，我建议您每帧有一个同步点，您可以将位置/您可能需要的任何信息从物理系统复制到组件系统中。如果你愿意，可以称之为 dubbel-buffering。您位置的内部和外部实例（世界矩阵/速度等）。

物理位置上最多一帧的延迟并不是任何游戏玩家都会注意到的。

另一方面，我更喜欢以使用尽可能多的线程的方式实现物理引擎，而游戏引擎的其余部分最好什么都不做。 Bullet 和 Havok 似乎最适合这种解决方案。