ichni_Official/Assets/Scripts/Manager/ElementUpdateScheduler.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using Ichni.RhythmGame;
using Unity.Profiling;

namespace Ichni
{
    /// <summary>
    /// 集中式元素更新调度器（ichni Official）。
    /// 将所有 GameElement 的帧更新按 9 个阶段有序执行，
    /// 替代原先分散在 GameManager.Update/LateUpdate()、各子管理器、MonoBehaviour.Update() 中的零散更新。
    ///
    ///   TickEarly (GameManager.Update)
    ///     Phase 0  TimeDuration     — 判定元素激活/隐藏（Legacy timeDurations 列表）
    ///     Phase 1  Animation        — 更新动画值，设置脏标记（AnimationBase 通过 IScheduledElement 注册）
    ///     Phase 2  Apply            — 执行 Color + Transform（Legacy activeColorSubmodules / activeTransformSubmodules）
    ///
    ///   --- Unity 执行其他脚本的 Update（SplineComputer 检测 transform.hasChanged，重新采样）---
    ///
    ///   TickLate (GameManager.LateUpdate)
    ///     DirtyMark                 — ExecuteDeferredRefresh（Legacy，isStarting || isPlaying 条件）
    ///     Phase 3  SplineRebuild    — 占位（SplineComputer 已在 Update 中自行处理）
    ///     Phase 4  TrackCore        — 更新轨道时间、裁剪区间（Track 通过 IScheduledElement 注册）
    ///     Phase 5  TrackFollower    — CrossTrackPoint / HeadPoint / PercentPoint
    ///     [TrackManager.ManualLateUpdate — 清除 refreshedThisFrame 标记]
    ///     Phase 6  Note             — NoteManager 内部驱动（激活 + 更新 + 重置）
    ///     Phase 7  Effect           — ParticleEmitter / TimeEffectsCollection / ParticleTracker / DTM 元素 / LookAt 旋转覆盖
    ///     Phase 8  Misc             — SkyboxSubsetter / JudgeTrigger / LowPriorityActions
    ///
    /// 此分离设计消除了 Dreamteck Spline 的一帧延迟：
    ///   Phase 2 (Update) 修改 Transform → SplineComputer.Update() 检测 hasChanged 并重采样
    ///   → Phase 4/5 (LateUpdate) 调用 SetPercent() 时获取最新采样数据。
    /// </summary>
    public class ElementUpdateScheduler
    {
        #region [常量] Constants

        /// <summary>阶段总数（TimeDuration..Misc，步长 10，共 9 个）</summary>
        private const int PhaseCount = 9;

        /// <summary>阶段枚举值到数组索引的步长除数</summary>
        private const int PhaseStep = 10;

        private static readonly UpdatePhase[] AllPhases = (UpdatePhase[])Enum.GetValues(typeof(UpdatePhase));
        private static readonly ProfilerMarker[] PhaseMarkers =
        {
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.TimeDuration"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.Animation"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.Apply"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.SplineRebuild"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.TrackCore"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.TrackFollower"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.Note"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.Effect"),
            new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.Misc")
        };
        private static readonly ProfilerMarker DirtyMarkMarker =
                new ProfilerMarker("Ichni.UpdateScheduler.DirtyMark");

        #endregion

        #region [阶段元素列表] Phase Element Lists

        /// <summary>
        /// 每个阶段的已注册 IScheduledElement 列表。
        /// 使用数组替代 Dictionary&lt;UpdatePhase, ...&gt;，
        /// 索引通过 (int)phase / 10 直接映射，消除哈希查找开销。
        /// </summary>
        private readonly List<IScheduledElement>[] _phaseElements;

        /// <summary>将 UpdatePhase 枚举值转换为数组索引。</summary>
        private static int PhaseIndex(UpdatePhase phase) => (int)phase / PhaseStep;


        #endregion

        #region [轨道 Spline 列表] Track Spline List

        /// <summary>Phase 3 专用：需要手动重建 SplineComputer 的 Track 列表（保留供后续优化）</summary>
        private readonly List<Track> _trackSplines = new List<Track>(50);

        #endregion

        #region [Apply Dirty Queues]

        private readonly List<IHaveColorSubmodule> _dirtyColorSubmodules = new List<IHaveColorSubmodule>(256);
        private readonly List<IHaveTransformSubmodule> _dirtyTransformSubmodules = new List<IHaveTransformSubmodule>(256);

        #endregion

        #region [缓存] Cached State

        /// <summary>TickEarly 中缓存的 songTime，供 TickLate 使用</summary>
        private float _cachedSongTime;

        /// <summary>当前帧是否处于更新状态（由 songPlayer.isUpdating 决定）</summary>
        private bool _isUpdating;

        #endregion

        #region [构造函数] Constructor

        public ElementUpdateScheduler()
        {
            _phaseElements = new List<IScheduledElement>[PhaseCount];
            for (int i = 0; i < PhaseCount; i++)
            {
                _phaseElements[i] = new List<IScheduledElement>();
            }
        }

        #endregion

        #region [注册与注销] Registration

        /// <summary>将元素注册到指定的更新阶段。同一元素可注册到多个阶段。</summary>
        public void Register(UpdatePhase phase, IScheduledElement element)
        {
            var list = _phaseElements[PhaseIndex(phase)];
            if (!list.Contains(element))
            {
                list.Add(element);
            }
        }

        /// <summary>将元素从指定阶段注销。</summary>
        public void Unregister(UpdatePhase phase, IScheduledElement element)
        {
            _phaseElements[PhaseIndex(phase)].Remove(element);
        }

        /// <summary>注册 Track 的 SplineComputer 到 Phase 3（SplineRebuild，当前为占位）。</summary>
        public void RegisterTrackSpline(Track track)
        {
            if (!_trackSplines.Contains(track))
            {
                _trackSplines.Add(track);
            }
        }

        /// <summary>从 Phase 3 注销 Track 的 SplineComputer。</summary>
        public void UnregisterTrackSpline(Track track)
        {
            _trackSplines.Remove(track);
        }

        public void RegisterDirtyColor(IHaveColorSubmodule target)
        {
            if (target == null || target.colorSubmodule == null || target.colorSubmodule.queuedForApply)
            {
                return;
            }

            target.colorSubmodule.queuedForApply = true;
            _dirtyColorSubmodules.Add(target);
        }

        public void RegisterDirtyTransform(IHaveTransformSubmodule target)
        {
            if (target == null || target.transformSubmodule == null || target.transformSubmodule.queuedForApply)
            {
                return;
            }

            target.transformSubmodule.queuedForApply = true;
            _dirtyTransformSubmodules.Add(target);
        }

        public void UnregisterDirtyColor(IHaveColorSubmodule target)
        {
            if (target?.colorSubmodule != null)
            {
                target.colorSubmodule.queuedForApply = false;
            }

            _dirtyColorSubmodules.Remove(target);
        }

        public void UnregisterDirtyTransform(IHaveTransformSubmodule target)
        {
            if (target?.transformSubmodule != null)
            {
                target.transformSubmodule.queuedForApply = false;
            }

            _dirtyTransformSubmodules.Remove(target);
        }

        #endregion

        #region [主循环 - 早期阶段] TickEarly (Update)

        /// <summary>
        /// 早期阶段调度，由 GameManager.Update() 调用。
        /// 执行 Phase 0（TimeDuration）→ Phase 1（Animation）→ Phase 2（Apply）。
        /// Phase 2 完成后 Transform 已更新；SplineComputer 将在后续的 Update [order 0] 中检测变化。
        /// </summary>
        public void TickEarly(float songTime)
        {
            _isUpdating = GameManager.Instance.songPlayer.isUpdating;
            if (!_isUpdating) return;

            _cachedSongTime = songTime;

            // ─── Phase 0: TimeDuration（Legacy timeDurations 列表）─────────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.TimeDuration)].Auto())
            {
                TickTimeDurationLegacy(songTime);
            }

            // ─── Phase 1: Animation ──────────────────────────────────────────────
            TickPhase(UpdatePhase.Animation, songTime);

            // ─── Phase 2: Apply（Color + Transform from active lists）────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.Apply)].Auto())
            {
                TickApplyLegacy();
            }
        }

        #endregion

        #region [主循环 - 晚期阶段] TickLate (LateUpdate)

        /// <summary>
        /// 晚期阶段调度，由 GameManager.LateUpdate() 调用。
        /// 此时所有 Update() 已完成，SplineComputer 已检测 transform.hasChanged 并重新采样。
        /// </summary>
        public void TickLate()
        {
            // DirtyMark：保持原有 isStarting || isPlaying 条件，与 TickEarly 的 isUpdating 独立判断
            if (GameManager.Instance.songPlayer.isStarting || GameManager.Instance.songPlayer.isPlaying)
            {
                using (DirtyMarkMarker.Auto())
                {
                    TickDirtyMarkLegacy();
                }
            }

            if (!_isUpdating) return;
            float songTime = _cachedSongTime;

            // ─── Phase 3: SplineRebuild ──────────────────────────────────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.SplineRebuild)].Auto())
            {
                TickTrackSplines();
                TickPhaseElements(UpdatePhase.SplineRebuild, songTime);
            }

            // ─── Phase 4: TrackCore ──────────────────────────────────────────────
            TickPhase(UpdatePhase.TrackCore, songTime);

            // ─── Phase 5: TrackFollower ──────────────────────────────────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.TrackFollower)].Auto())
            {
                TickPhaseElements(UpdatePhase.TrackFollower, songTime);
                GameManager.Instance.trackManager.ManualLateUpdate(songTime);
            }

            // ─── Phase 6: Note（由 NoteManager 内部驱动）─────────────────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.Note)].Auto())
            {
                TickPhaseElements(UpdatePhase.Note, songTime);
                GameManager.Instance.noteManager.ManualUpdate(songTime);
                GameManager.Instance.noteManager.ManualLateUpdate(songTime);
            }

            // ─── Phase 7: Effect ─────────────────────────────────────────────────
            TickPhase(UpdatePhase.Effect, songTime);

            // ─── Phase 8: Misc ───────────────────────────────────────────────────
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(UpdatePhase.Misc)].Auto())
            {
                TickPhaseElements(UpdatePhase.Misc, songTime);
                GameManager.Instance.beatmapContainer?.ExecuteLowPriorityActions();
            }
        }

        #endregion

        #region [阶段执行] Phase Execution

        /// <summary>
        /// 执行指定阶段的所有已注册 IScheduledElement。
        /// 倒序遍历防止更新途中元素自行销毁导致越界。
        /// </summary>
        private void TickPhase(UpdatePhase phase, float songTime)
        {
            using (PhaseMarkers[PhaseIndex(phase)].Auto())
            {
                TickPhaseElements(phase, songTime);
            }
        }

        private void TickPhaseElements(UpdatePhase phase, float songTime)
        {
            var list = _phaseElements[PhaseIndex(phase)];
            for (int i = list.Count - 1; i >= 0; i--)
            {
                var element = list[i];
                if (element != null && element.IsScheduledActive)
                {
                    element.ScheduledUpdate(phase, songTime);
                }
            }
        }

        private void TickTrackSplines()
        {
            for (int i = _trackSplines.Count - 1; i >= 0; i--)
            {
                Track track = _trackSplines[i];
                if (track == null)
                {
                    _trackSplines.RemoveAt(i);
                    continue;
                }

                if (!track.isActiveAndEnabled)
                {
                    continue;
                }

                track.trackPathSubmodule?.path?.RunManualUpdate();
                track.trackRendererSubmodule?.meshGenerator?.RunManualUpdate();
            }
        }

        #endregion

        #region [Legacy] 过渡期内联逻辑

        /// <summary>
        /// [Legacy] Phase 0 内联逻辑：遍历 GameManager.timeDurations 执行激活/隐藏检测。
        /// </summary>
        private void TickTimeDurationLegacy(float songTime)
        {
            var timeDurations = GameManager.Instance.timeDurations;
            for (int i = 0; i < timeDurations.Count; i++)
            {
                timeDurations[i]?.DetectAndSwitchActiveState(songTime);
            }
        }

        /// <summary>
        /// [Legacy] Phase 2 内联逻辑：从 GameManager 活跃列表执行 Color + Transform 更新。
        /// 在 Update 阶段完成 Transform 修改，以便 SplineComputer 在后续 Update 中检测 hasChanged。
        /// </summary>
        private void TickApplyLegacy()
        {
            int colorCount = _dirtyColorSubmodules.Count;
            for (int i = 0; i < colorCount; i++)
            {
                IHaveColorSubmodule target = _dirtyColorSubmodules[i];
                if (target?.colorSubmodule == null)
                {
                    continue;
                }

                target.colorSubmodule.queuedForApply = false;
                target.UpdateColor(true);
            }
            if (colorCount > 0)
            {
                _dirtyColorSubmodules.RemoveRange(0, Math.Min(colorCount, _dirtyColorSubmodules.Count));
            }

            int transformCount = _dirtyTransformSubmodules.Count;
            for (int i = 0; i < transformCount; i++)
            {
                IHaveTransformSubmodule target = _dirtyTransformSubmodules[i];
                if (target?.transformSubmodule == null)
                {
                    continue;
                }

                target.transformSubmodule.queuedForApply = false;
                target.UpdateTransform(true);
            }
            if (transformCount > 0)
            {
                _dirtyTransformSubmodules.RemoveRange(0, Math.Min(transformCount, _dirtyTransformSubmodules.Count));
            }
        }

        /// <summary>
        /// [Legacy] TickLate DirtyMark 内联逻辑：保持原有 isStarting || isPlaying 条件。
        /// </summary>
        private void TickDirtyMarkLegacy()
        {
            var activeDirtyMarkSubmodules = GameManager.Instance.activeDirtyMarkSubmodules;
            for (int i = 0; i < activeDirtyMarkSubmodules.Count; i++)
            {
                activeDirtyMarkSubmodules[i]?.dirtyMarkSubmodule?.ExecuteDeferredRefresh();
            }
        }

        #endregion
    }
}