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Assets/Scripts/Manager/ElementUpdateScheduler.cs

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+using System;
+using System.Collections.Generic;
+using Ichni.RhythmGame;
+using UnityEngine;
+
+namespace Ichni
+{
+    /// <summary>
+    /// 集中式元素更新调度器。
+    /// 将所有 GameElement 的帧更新按 9 个阶段有序执行，
+    /// 替代原先分散在 EditorManager.Update()、各子管理器、MonoBehaviour.Update() 中的零散更新。
+    ///
+    /// 调度器分为两个执行阶段，分别在 Update 和 LateUpdate 中调用：
+    ///
+    ///   TickEarly (Update, EditorManager [order -100])
+    ///     Phase 0  TimeDuration     — 判定元素激活/隐藏
+    ///     Phase 1  Animation        — 更新动画值，设置脏标记
+    ///     Phase 2  Apply            — 执行 DirtyRefresh + Transform + Color
+    ///
+    ///   --- Unity 执行其他 Update (包括 SplineComputer.Update [order 0]) ---
+    ///   SplineComputer 检测 transform.hasChanged，重新采样，延迟通知订阅者。
+    ///
+    ///   TickLate (LateUpdate, EditorManager [order -100])
+    ///     Phase 3  SplineRebuild    — 保留占位（SplineComputer 已在 Update 中自行处理）
+    ///     Phase 4  TrackCore        — 更新轨道时间、裁剪区间
+    ///     Phase 5  TrackFollower    — CrossTrackPoint / Tracker / HeadPoint / PercentPoint
+    ///     Phase 6  Note             — 音符可见性、轨道位置、判定、特效
+    ///     Phase 7  Effect           — ParticleEmitter / TimeEffectsCollection / LookAt 旋转覆盖
+    ///     Phase 8  Misc             — SkyboxSubsetter / 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 5/6 (LateUpdate) 调用 RebuildImmediate() 获取最新采样后 SetPercent()。
+    ///
+    /// 所有通过调度器管理的 SplinePositioner 应设置 autoUpdate = false，
+    /// 由调度器在 Phase 5/6 中手动调用 RebuildImmediate() 刷新采样。
+    ///
+    /// 设计要点：
+    ///   - AnimationManager 和 TrackManager 已删除，其逻辑由各 GameElement 子类通过
+    ///     IScheduledElement.ScheduledUpdate() 自行处理。
+    ///   - NoteManager 因内部逻辑复杂（二分搜索、时间可逆），保留为纯 C# 类，
+    ///     由本调度器内部持有和驱动。
+    ///   - Phase 0（TimeDuration）和 Phase 2（Apply）仍有 [Legacy] 内联循环，
+    ///     待后续将 TimeDurationSubmodule / TransformSubmodule / ColorSubmodule
+    ///     迁移到 IScheduledElement 后移除。
+    /// </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));
+
+        /// <summary>TickEarly 执行的最大 Phase（含）</summary>
+        private const UpdatePhase EarlyPhaseCutoff = UpdatePhase.Apply;
+
+        #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 [内部管理器] Internal Managers
+
+        /// <summary>音符管理器：由调度器内部持有，Phase 6 调用</summary>
+        private readonly NoteManager _noteManager;
+
+        /// <summary>BeatmapContainer 延迟提供器（项目加载后才可用）</summary>
+        private readonly Func<BeatmapContainer> _beatmapContainerProvider;
+
+        /// <summary>公开 NoteManager 以供 NoteBase 等外部类注册/更新音符信息</summary>
+        public NoteManager NoteScheduler => _noteManager;
+
+        #endregion
+
+        #region [缓存] Cached State
+
+        /// <summary>TickEarly 中缓存的 songTime，供 TickLate 使用</summary>
+        private float _cachedSongTime;
+
+        /// <summary>TickEarly 中缓存的 BeatmapContainer 引用</summary>
+        private BeatmapContainer _cachedBeatmapContainer;
+
+        #endregion
+
+        #region [构造函数] Constructor
+
+        /// <summary>
+        /// 创建调度器实例。NoteManager 在内部创建，不再依赖外部 Singleton。
+        /// </summary>
+        /// <param name="beatmapContainerProvider">
+        /// BeatmapContainer 延迟提供器。因 BeatmapContainer 在项目加载后才可用，
+        /// 使用 Func 延迟解析，避免构造时空引用。
+        /// </param>
+        public ElementUpdateScheduler(Func<BeatmapContainer> beatmapContainerProvider)
+        {
+            _noteManager = new NoteManager();
+            _beatmapContainerProvider = beatmapContainerProvider;
+
+            _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）。</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);
+        }
+
+        #endregion
+
+        #region [主循环 - 早期阶段] Main Tick — Early Phases (Update)
+
+        /// <summary>
+        /// 早期阶段调度，由 EditorManager.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)
+        {
+            _cachedBeatmapContainer = _beatmapContainerProvider?.Invoke();
+            _cachedSongTime = songTime;
+            if (_cachedBeatmapContainer == null) return;
+
+            // ─── Phase 0: TimeDuration ────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.TimeDuration, songTime);
+            TickTimeDurationLegacy(_cachedBeatmapContainer, songTime);
+
+            // ─── Phase 1: Animation ───────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.Animation, songTime);
+
+            // ─── Phase 2: Apply ───────────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.Apply, songTime);
+            TickApplyLegacy(_cachedBeatmapContainer);
+        }
+
+        #endregion
+
+        #region [主循环 - 晚期阶段] Main Tick — Late Phases (LateUpdate)
+
+        /// <summary>
+        /// 晚期阶段调度，由 EditorManager.LateUpdate() 调用。
+        /// 此时所有 Update() 已完成，SplineComputer 已检测 transform.hasChanged 并重新采样。
+        /// 各跟踪器通过 RebuildImmediate() 获取最新 Spline 采样后再 SetPercent()。
+        /// </summary>
+        public void TickLate()
+        {
+            if (_cachedBeatmapContainer == null) return;
+            float songTime = _cachedSongTime;
+
+            // ─── Phase 3: SplineRebuild ───────────────────────────────────────
+            // SplineComputer 使用默认 UpdateMode.Update，已在 Update 中自行处理。
+            // 此阶段保留占位，不执行手动 Rebuild。
+            TickPhase(UpdatePhase.SplineRebuild, songTime);
+
+            // ─── Phase 4: TrackCore ───────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.TrackCore, songTime);
+
+            // ─── Phase 5: TrackFollower ───────────────────────────────────────
+            // 各跟踪器在 ScheduledUpdate 中先调用 RebuildImmediate() 再 SetPercent()
+            TickPhase(UpdatePhase.TrackFollower, songTime);
+
+            // ─── Phase 6: Note ────────────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.Note, songTime);
+            _noteManager.ManualTick(songTime);
+
+            // ─── Phase 7: Effect ──────────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.Effect, songTime);
+
+            // ─── Phase 8: Misc ────────────────────────────────────────────────
+            TickPhase(UpdatePhase.Misc, songTime);
+            _cachedBeatmapContainer.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)
+        {
+            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);
+                }
+            }
+        }
+
+        #endregion
+
+        #region [Legacy] 过渡期内联逻辑（元素迁移后移除）
+
+        /// <summary>
+        /// [Legacy] Phase 0 内联逻辑：遍历 gameElementList 执行 TimeDuration 检查。
+        /// 当所有 IHaveTimeDurationSubmodule 元素迁移到调度器后，此方法将被移除。
+        /// </summary>
+        private void TickTimeDurationLegacy(BeatmapContainer beatmapContainer, float songTime)
+        {
+            for (int i = 0; i < beatmapContainer.gameElementList.Count; i++)
+            {
+                var element = beatmapContainer.gameElementList[i];
+                if (element == null) continue;
+
+                if (element is IHaveTimeDurationSubmodule timeHost && !(element is NoteBase))
+                {
+                    timeHost.timeDurationSubmodule?.UpdateTimeDuration(songTime);
+                }
+            }
+        }
+
+        /// <summary>
+        /// [Legacy] Phase 2 内联逻辑：遍历 gameElementList 执行 DirtyRefresh / Transform / Color。
+        /// 当所有相关子模块接口元素迁移到调度器后，此方法将被移除。
+        /// </summary>
+        private void TickApplyLegacy(BeatmapContainer beatmapContainer)
+        {
+            for (int i = 0; i < beatmapContainer.gameElementList.Count; i++)
+            {
+                var element = beatmapContainer.gameElementList[i];
+                if (element == null) continue;
+
+                if (element is IHaveDirtyMarkSubmodule dirtyHost)
+                {
+                    dirtyHost.dirtyMarkSubmodule?.ExecuteDeferredRefresh();
+                }
+
+                if (element.gameObject.activeSelf)
+                {
+                    if (element is IHaveTransformSubmodule transformHost)
+                    {
+                        transformHost.UpdateTransform();
+                    }
+                    if (element is IHaveColorSubmodule colorHost)
+                    {
+                        colorHost.UpdateColor();
+                    }
+                }
+            }
+        }
+
+        #endregion
+    }
+}