层（Layer）

层的概念

层是一个用于封装功能模块、输入处理、渲染调用等逻辑的抽象单元。

每个 Layer 可以代表一个子系统，比如：

• UI 层（处理 UI 渲染和输入）
• 游戏逻辑层（GameLayer）
• 调试层（ImGuiLayer）
• 特效层（例如 ParticleLayer）

Layer 之间可以通过栈或队列有序管理，按照优先级依次更新和渲染。

层的作用

1. 模块化组织代码：每个 Layer 独立负责一类逻辑，便于开发与维护。

2. 控制生命周期

Layer 通常具有统一的接口，如：

virtual void OnAttach();                 // 初始化
virtual void OnDetach();                 // 清理资源
virtual void OnUpdate(float deltaTime);  // 每帧更新
virtual void OnRender();                 // 渲染调用
virtual void OnEvent(Event& e);          // 输入事件响应

3. 事件传递机制

常配合事件分发系统使用，比如：从顶层 Layer 开始向下传递事件，直到某个 Layer 拦截处理。

4. 支持临时功能插入（例如 Debug GUI）

可以临时 Push 一个 Layer 来展示调试界面或测试功能，不干扰主逻辑。

层的模块独立性

对于一个理想的游戏引擎，层与层之间逻辑相互独立是非常有必要的。这是现代游戏引擎模块化、解耦设计的体现之一。

1. 层的功能划分与设计理念

每个层都是一个独立的功能模块，分别封装了自己的状态、生命周期、逻辑、渲染、事件处理等内容，并且用于实现不同功能：

Layer	功能
GameLayer	管理游戏世界、实体、逻辑更新
UILayer	渲染 UI、处理按钮点击
ImGuiLayer	调试用的 GUI
PauseLayer	游戏暂停逻辑、菜单控制

它们各自实现自己的接口，互不依赖，互不调用对方的逻辑。

2. 层栈机制与事件的传递分发

由于层与层之间相互独立，所以需要一个层栈（Layer Stack）来将它们组织起来，从而实现统一调度。

层栈至少应该实现以下功能：

• 保证 UI 在 GameLayer 之上渲染
• 保证调试层永远在最上面
• 控制事件、更新、渲染的顺序性

当一个事件出现时，游戏引擎会通过事件系统从层栈中，自上而下传递事件：

for (auto it = m_LayerStack.rbegin(); it != m_LayerStack.rend(); ++it) {
    (*it)->OnEvent(e);
    if (e.Handled) break;
}

比如：

• 一个点击事件，先传到 ImGuiLayer，它判断鼠标点在了某个 UI 按钮上，处理并将 e.Handled = true。
• 如果不是 UI 按钮，事件继续传给 GameLayer，用于选中游戏角色。

3. 易于插拔、调试与拓展

• 你可以临时插入一个 DebugOverlayLayer 显示帧率，而不改动主逻辑。
• 你可以单独测试一个 Layer，比如 UI 或 Game Layer，在其他 Layer 被禁用的环境下运行。
• 做 Mod 系统时，开发者可以通过扩展 Layer 来添加功能，而不用直接修改引擎核心代码。

层的架构设计

1. 层的基类（Layer）

class Layer
{
public:
	Layer(const std::string& name = "Layer");
	virtual ~Layer();

	virtual void OnAttach() {}
	virtual void OnDetach() {}
	virtual void OnUpdate() {}
	virtual void OnImGuiRender() {}
	virtual void OnEvent(Event& event) {}

	inline const std::string& GetName() const { return m_DebugName; }
protected:
	std::string m_DebugName;
};

2. 层栈（LayerStack）

层栈的实现并不是一定要用栈的数据结构，主要原因在于有些层需要始终处于层栈的最上方，比如：UI层，而有些层只需要按照插入顺序排列即可。并且由于在游戏引擎中并不会频繁地插入或删除某一个层，所以可以实现随机访问的Vector是一个非常好的选择。

由于我们使用Vector来实现层栈，所以需要一个index变量来记录当前可插入的位置。并且对于函数Push()和Pop()的实现，需要建立一个特殊函数以用于将某一层放入层栈最上方，所以就有了函数PushOverlay()和PopOverlay()。

class LayerStack 
{
public:
	LayerStack();
	~LayerStack();

	void PushLayer(Layer* layer);
	void PushOverlay(Layer* overlay);
	void PopLayer(Layer* layer);
	void PopOverlay(Layer* overlay);

	std::vector<Layer*>::iterator begin() { return m_Layers.begin(); }
	std::vector<Layer*>::iterator end() { return m_Layers.end(); }
private:
	std::vector<Layer*> m_Layers;
	unsigned int m_LayerInsertIndex = 0;
};