Uygulama yaşam döngüsü

Bir Defold uygulamasının veya oyununun yaşam döngüsü (lifecycle), genel hatlarıyla basittir. Motor üç yürütme aşamasından geçer: başlangıç işlemleri (initialization), uygulamaların ve oyunların zamanlarının çoğunu geçirdiği güncelleme döngüsü (update loop) ve sonlandırma işlemleri (finalization).

Çoğu durumda Defold’un iç işleyişini temel düzeyde anlamak yeterlidir. Ancak Defold’un görevlerini tam olarak hangi sırayla yürüttüğünün kritik önem taşıdığı uç durumlarla karşılaşabilirsiniz. Bu belge, motorun bir uygulamayı baştan sona nasıl çalıştırdığını açıklar.

Uygulama, motorun çalışması için gereken her şeyin başlangıç işlemlerini yaparak başlar. Ana koleksiyonu (main collection) yükler ve init() Lua işlevi bulunan, yüklenmiş tüm bileşenlerin (component) init() işlevini çağırır. Bunlar betik bileşenleri ve GUI betiği içeren GUI bileşenleridir. Böylece kendi başlangıç işlemlerinizi yapabilirsiniz.

Uygulama daha sonra yaşam süresinin büyük bölümünü geçireceği güncelleme döngüsüne girer. Her karede oyun nesneleri (game object) ve içerdikleri bileşenler güncellenir. Betiklerde ve GUI betiklerinde bulunan update() işlevleri çağrılır. Güncelleme döngüsü sırasında iletiler alıcılarına dağıtılır, sesler çalınır ve tüm grafikler, görüntü oluşturmak üzere işlenir (rendering).

Bir noktada uygulamanın yaşam döngüsü sona erer. Uygulama kapanmadan önce motor güncelleme döngüsünden çıkar ve sonlandırma aşamasına girer. Yüklenmiş tüm oyun nesnelerini silinmek üzere hazırlar. Nesnelerin tüm bileşenlerinin final() işlevleri çağrılır; böylece kendi temizleme işlemlerinizi yapabilirsiniz. Ardından nesneler silinir ve ana koleksiyon bellekten kaldırılır.

“İletileri dağıtma” geçişindeki adımlar, daha anlaşılır olması için bu kılavuzun sonunda ayrı bir şemada gösterilir ve şemalarda küçük bir “oklu zarf” simgesi 📩 ile işaretlenir.

Başlangıç işlemleri

Oyununuz burada başlar; bu, çalışan oyunun ilk adımıdır. 3 aşamaya ayrılabilir:

Ön başlatma

Ön başlatma (Preinitialization) aşamasında motor, ana koleksiyon (başlangıç koleksiyonu, bootstrap collection) yüklenmeden önce birçok adım gerçekleştirir. Bellek profil çıkarıcısı, soketler, grafikler, HID (girdi aygıtları), ses, fizik ve daha pek çok şey hazırlanır. Uygulama yapılandırması (game.project) da yüklenir ve hazırlanır.

Kullanıcının denetleyebildiği ilk giriş noktası, motorun başlangıç işlemlerinin sonunda geçerli işleme betiğinin init() işlevinin çağrılmasıdır.

Ardından ana koleksiyon yüklenir ve başlangıç işlemleri yapılır.

Koleksiyonun başlangıç işlemleri

Collection Init aşamasında, koleksiyondaki tüm oyun nesneleri dönüşümlerini, yani öteleme (konum değişikliği), dönme ve ölçeklemeyi alt nesnelerine uygular. Ardından tüm bileşenlerin mevcut init() işlevleri çağrılır.

Başlangıç işlemlerinde güncelleme sonrası aşama

Motor daha sonra tam bir Post Update geçişi gerçekleştirir; bu, ilerleyen süreçte her Update Loop adımından sonra gerçekleştirilen geçişin aynısıdır. Bu geçiş başlangıç işlemlerinin sonunda gerçekleştirilir çünkü init() kodunuz yeni iletiler gönderebilir, fabrikalara (factory) yeni nesneler oluşturmalarını söyleyebilir, nesneleri silinmek üzere işaretleyebilir ve başka eylemler gerçekleştirebilir.

Bu geçiş, ileti teslimini, fabrikaların oyun nesnelerini fiilen oluşturmasını ve nesnelerin silinmesini gerçekleştirir. Post Update geçişinin, kuyruktaki iletileri teslim etmenin yanı sıra koleksiyon vekillerine (collection proxy) gönderilen iletileri de işleyen bir “iletileri dağıtma” adım dizisi içerdiğine dikkat edin. Bunun sonucunda gereken vekil güncellemeleri (etkinleştirme, devre dışı bırakma, başlangıç işlemleri, sonlandırma işlemleri, yükleme ve bellekten kaldırılmak üzere işaretleme) bu adımlar sırasında gerçekleştirilir.

init() sırasında bir koleksiyon vekili yüklemek, içerdiği tüm nesnelerin başlangıç işlemlerinin yapıldığından emin olmak ve ardından koleksiyonu vekil aracılığıyla bellekten kaldırmak mümkündür. Bunların tümü ilk bileşenin update() işlevi çağrılmadan, yani motor başlangıç işlemleri aşamasından çıkıp güncelleme döngüsüne girmeden önce gerçekleşebilir:

function init(self)
    print("init()")
    msg.post("#collectionproxy", "load")
end

function update(self, dt)
    -- The proxy collection is unloaded before this code is reached.
    print("update()")
end

function on_message(self, message_id, message, sender)
    if message_id == hash("proxy_loaded") then
        print("proxy_loaded. Init, enable and then unload.")
        msg.post("#collectionproxy", "init")
        msg.post("#collectionproxy", "enable")
        msg.post("#collectionproxy", "unload")
        -- The proxy collection objects’ init() and final() functions
        -- are called before we reach this object’s update()
    end
end

Güncelleme döngüsü

Update Loop, her karede bir kez belirli bir adım dizisini yürütür. Bu dizi 5 ana aşamayla tanımlanabilir:

1. Girdi (işleme ve ele alma)
2. Güncelleme (sabit zaman adımlı, normal, geç güncellemeler ve motor bileşenlerinin güncellemeleri dahil)
3. İşleme güncellemesi
4. Güncelleme sonrası aşama (koleksiyon vekillerini bellekten kaldırma, oyun nesnelerini oluşturma ve silme)
5. Kare işleme (son grafik görüntüsü oluşturulur)

Girdi aşaması

Girdi, kullanılabilir aygıtlardan okunur, girdi eşlemelerine (input binding) göre eşlenir ve ardından dağıtılır. Girdi odağını edinmiş her oyun nesnesinin tüm bileşenlerinin on_input() işlevlerine girdi gönderilir. Bir betik bileşeni ve GUI betiği içeren bir GUI bileşeni bulunan oyun nesnesinde, her iki bileşenin de on_input() işlevlerine girdi iletilir; bunun için bu işlevlerin tanımlanmış olması ve bileşenlerin girdi odağını edinmiş olması gerekir.

Girdi odağını edinmiş ve koleksiyon vekili bileşenleri içeren her oyun nesnesi, girdiyi vekil koleksiyonunun içindeki bileşenlere dağıtır. Bu işlem, etkin koleksiyon vekillerinin içindeki etkin koleksiyon vekilleri boyunca özyinelemeli olarak devam eder.

Güncelleme aşaması

Update aşaması, Update Loop döngüsünün bir parçasıdır. Kök koleksiyon için bir kez başlatılır, ardından etkin her koleksiyon vekili için özyinelemeli olarak çalışır.

Defold, bir koleksiyon içinde geri çağırımları (callback) bileşen türüne göre işler: ilgili aşamayı uygulayan bir bileşen türünün tüm örneklerini dolaşır, her örnek için Lua geri çağırımını çağırır, bekleyen iletileri dağıtır ve ardından sıradaki bileşen türüne geçer.

Betik bileşenlerinin Lua geri çağırım aşamalarının genel sırası şöyledir:

1. fixed_update() - kare başına 0..N kez çağrılır (sabit zaman adımı kullanılıyorsa)
2. update() - kare başına 1 kez çağrılır
3. late_update() - kare başına 1 kez çağrılır

Ana koleksiyondaki her oyun nesnesi bileşeni dolaşılır. Bu bileşenlerden herhangi birinin betiğinde fixed_update()/update()/late_update() işlevi varsa bu işlev çağrılır. Bileşen bir koleksiyon vekiliyse vekil koleksiyonundaki her bileşen, Update aşamasındaki tüm adımlarla özyinelemeli olarak güncellenir.

Fizik

Çarpışma nesnesi bileşenleri için fizik iletileri (çarpışmalar, tetikleyiciler, ışın sorgusu yanıtları vb.), bu bileşenleri barındıran oyun nesnesinde on_message() işlevi olan bir betik içeren tüm bileşenlere dağıtılır.

Fizik benzetimi için sabit zaman adımı kullanılıyorsa tüm betik bileşenlerinin fixed_update() işlevi de çağrılabilir. Bu işlev, fizik tabanlı oyunlarda kararlı bir fizik benzetimi elde etmek için fizik nesnelerini düzenli aralıklarla değiştirmek istediğinizde yararlıdır.

Dönüşümler

Her bileşen türünün güncellemesinden önce, Update Loop sırasında birden çok kez, gerekirse dönüşümler güncellenir. Böylece oyun nesnelerinin tüm hareket, dönme ve ölçekleme değişiklikleri her oyun nesnesi bileşenine ve tüm alt oyun nesnelerinin bileşenlerine uygulanır.

Update Loop sonunda, gerekirse ek bir son dönüşüm güncellemesi yapılır.

Motorun güncelleme aşaması (sabit zaman adımlı güncellemeler olmadan)

Aşağıdaki tablolar motor düzeyindeki güncelleme geçişlerini açıklar. Bileşenlerin motor içindeki kesin öncelik sırasına (motorun uygulama ayrıntılarından biridir) bilinçli olarak yer vermezler; ancak betik yazımı açısından önemli olan sıralama güvencelerini yansıtırlar:

• fixed_update(), update() işlevinden önce çalışır
• late_update(), update() işlevinden sonra çalışır
• gönderilen iletiler, bileşen türlerinin güncellemeleri arasında ve betik geri çağırım aşamaları arasında dağıtılır

Use Fixed Timestep değeri false olduğunda ve/veya Fixed Update Frequency değeri 0 olduğunda, aşamanın başında dt hazırlanır ve ardından akış aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi ilerler:

:::sidenote Her bileşen türünün güncellemesinden sonra tüm iletilerin dağıtıldığına dikkat edin; tabloyu sade tutmak için bu işlem aşağıdaki tabloda işaretlenmemiştir. :::

Sabit zaman adımıyla motorun güncelleme aşaması

Use Fixed Timestep değeri true ve Fixed Update Frequency değeri sıfırdan farklı olduğunda, aşamanın başında dt (geçen süre), fixed_dt ve num_fixed_steps (0..N) hazırlanır. Sonuncusu, sabit sayıda güncelleme yapılmasını sağlamak için son güncellemeden bu yana geçen süreye göre belirlenen, sabit zaman adımlı güncellemenin kaç kez çağrılacağını gösterir.

:::sidenote Her bileşen türünün güncellemesinden sonra tüm iletilerin dağıtıldığına dikkat edin; tabloyu sade tutmak için bu işlem aşağıdaki tabloda işaretlenmemiştir. :::

Ardından döngü başlar:

Defold’un güncelleme aşamasındaki iç işleyişi hakkında daha fazla ayrıntıya ihtiyaç duyarsanız doğrudan gameobject.cpp kodunu okumanız yararlı olur.

İşleme güncellemesi aşaması

İşleme güncellemesi bloğu önce @render soketine gönderilen tüm iletileri (örneğin kamera bileşeninin set_view_projection iletilerini, set_clear_color iletilerini vb.) dağıtır. Ardından işleme betiğinin update() işlevi çağrılır.

Güncelleme sonrası aşama

Güncellemelerden sonra, güncelleme sonrası adım dizisi çalıştırılır. Bu dizi, bellekten kaldırılmak üzere işaretlenen koleksiyon vekillerini bellekten kaldırır (bu işlem “iletileri dağıtma” adım dizisi sırasında gerçekleşir). Silinmek üzere işaretlenen her oyun nesnesi, varsa bileşenlerinin tüm final() işlevlerini çağırır. final() işlevlerindeki kod genellikle kuyruğa yeni iletiler gönderdiğinden, ardından “iletileri dağıtma” geçişi çalıştırılır.

Sonraki adımda, oyun nesnesi oluşturması istenen her fabrika bileşeni bu nesneyi oluşturur. Son olarak, silinmek üzere işaretlenen oyun nesneleri fiilen silinir.

İşleme aşaması

Güncelleme döngüsünün son adımı, @system iletilerinin (exit, reboot iletileri, profil çıkarıcıyı açıp kapatma, video kaydını başlatma ve durdurma vb.) dağıtılmasını içerir.

Ardından grafikler ve görsel profil çıkarıcının görüntüsü işlenir (Hata ayıklama belgelerine bakın). Grafikler işlendikten sonra video kaydı yapılır.

Kare hızı ve koleksiyonun zaman adımı

Saniyedeki kare güncellemesi sayısı (güncelleme döngüsünün saniyedeki çalıştırılma sayısına eşittir), proje ayarlarında veya @system soketine set_update_frequency iletisi gönderilerek program aracılığıyla ayarlanabilir. Ayrıca vekile bir set_time_step iletisi göndererek koleksiyon vekillerinin zaman adımını ayrı ayrı ayarlamak mümkündür. Bir koleksiyonun zaman adımını değiştirmek kare hızını etkilemez. Fizik güncellemesinin zaman adımını ve update(). işlevine iletilen dt değişkenini etkiler. Zaman adımını değiştirmenin, her karede update() işlevinin kaç kez çağrılacağını değiştirmediğine de dikkat edin — her zaman tam olarak bir kez çağrılır.

(Ayrıntılar için Koleksiyon vekili kılavuzuna ve set_time_step başvurusuna bakın)

Motorun çalışmasını kısıtlama

Defold 1.12.0 ile, girdileri algılamaya devam ederken motor güncellemelerini ve işlemeyi tamamen atlayabilen bir motor kısıtlama (engine throttling) API’si sunulmuştur. Herhangi bir girdi motoru yeniden uyandırır ve motor bir bekleme süresinden sonra yeniden kısıtlı çalışmaya geçebilir.

Ayrıntılar ve kullanım örnekleri için sys.set_engine_throttle() API’sine bakın.

Sonlandırma işlemleri

Uygulama kapanırken önce son güncelleme döngüsünün adım dizisini tamamlar. Bu dizi, her vekil koleksiyonundaki tüm oyun nesnelerinin sonlandırma işlemlerini yapıp nesneleri silerek tüm koleksiyon vekillerini bellekten kaldırır.

Bu tamamlandığında motor, ana koleksiyonu ve nesnelerini ele alan bir sonlandırma dizisine girer:

Önce bileşenlerin final() işlevleri çağrılır. Ardından iletiler dağıtılır. Son olarak tüm oyun nesneleri silinir ve ana koleksiyon bellekten kaldırılır.

Motor daha sonra arka planda alt sistemleri kapatmaya devam eder: proje yapılandırması silinir, bellek profil çıkarıcısı kapatılır ve benzeri işlemler gerçekleştirilir.

Uygulama artık tamamen kapanmıştır.

İletileri dağıtma

İletileri dağıtma, her bileşen türünün güncellemesinden sonra gerçekleştirilen özel bir geçiştir; örneğin sprite bileşenlerinin güncellenmesi, betiklerin güncellenmesi ve ileti gönderebilecek diğer eylemlerden sonra çalıştırılır. Bu geçiş sırasında bir kuyrukta biriken, gönderilmiş tüm iletiler dağıtılır. Bunlar şemalarda küçük “oklu zarf” simgeleri 📩 ile işaretlenir.

Her bileşen için on_message() çağrılarak tüm kullanıcı tanımlı iletiler dağıtıldıktan sonra, Defold’un özel iletileri her koleksiyon vekili için (şemada da gösterildiği gibi) aşağıdaki sırayla işlenir:

1. load iletileri - yüklenmek üzere işaretlenen koleksiyon vekillerini yükler, yanıt olarak proxy_loaded iletisi gönderir.
2. unload iletileri - bellekten kaldırılmak üzere işaretlenen koleksiyon vekillerini bellekten kaldırır, yanıt olarak proxy_unloaded iletisi gönderir.
3. init iletileri - başlangıç işlemleri yapılacak tüm koleksiyon vekilleri için Collection Init aşamasını tetikler.
4. final iletileri - sonlandırılmak üzere işaretlenen vekilin tüm bileşenlerinde final() işlevini tetikler.
5. enable iletileri - koleksiyon vekilini etkinleştirir; böylece bir sonraki karede bu vekil için Update Loop çalıştırılır. Bu işlem, koleksiyonun her bileşeni için dolaylı olarak init() işlevini tetikler.
6. disable iletileri - koleksiyon vekilini devre dışı bırakır; böylece bir sonraki karede bu vekil için Update Loop çalıştırılmaz. Bu vekil için Update Loop çalıştırılmasını tamamen durdurur.

Alıcı bileşenlerin on_message() kodu ek iletiler gönderebildiğinden, ileti dağıtıcısı ileti kuyruğu boşalana kadar gönderilen iletileri özyinelemeli olarak dağıtmaya devam eder. Ancak ileti dağıtıcısının ileti kuyruğunu kaç kez dolaşacağına ilişkin bir sınır vardır. Ayrıntılar için İleti zincirlerine bakın.