03 计划刻与计划刻元件
本部分将解析计划刻及计划刻元件是如何运行的。
基础部分
- 计划刻的概念与内容
- 常见的计划刻元件
- 简单实例分析
进阶部分
- 计划刻队列的维护
- 4gt 侦测器高频的时序解析
- 深入解析比较器的计划刻执行逻辑
- 计划刻抑制
1 计划刻的概念与内容
1.1 什么是计划刻？
在 Minecraft 中，我们常常见到许多红石元件在被触发后并不是立即变化的，例如中继器、比较器。这些元件总是在被触发后延迟一段时间，再发生变化。
让我们以一个生活中的例子来看。上午，你收到了一封邮件，于是你计划下午去处理这封邮件，然后定了一个闹钟。到了下午，闹钟响了，你想到自己要处理邮件了，于是打开邮箱开始处理邮件。
必须要注意的是：这个 “闹钟” 并没有任何 “文字注释”。它只负责在你的手机中、在正确的时间、提醒你一个人 “有事情”。至于具体是什么事情，闹钟并不关心。 这个闹钟包含且只包含这些内容：
- 什么时候响
- 这是第几个闹钟
- 有多重要
- 在谁的手机上响
- 提醒谁
计划刻就是这样一个 “闹钟”。红石元件在被触发后，为自己添加了一个计划刻。当计划刻执行时，就像是闹钟响了，红石元件就变化了。
由计划刻控制行为的红石元件，也就称为计划刻元件
1.2 计划刻的内容
像上文中的闹钟一样，计划刻只包含这些内容，我们称之为一个计划刻的信息结构：
- 执行时间
triggerTick：在何时执行，或称延迟多久后执行 - 子顺序
subTickOrder：计划刻添加顺序
位置和方块种类都是易于理解的属性。毕竟，方块自己的计划刻不能由其他方块乱执行 （如果你恰好在方块执行计划刻前把它推走或破坏掉换成其他方块的话） 、也不能在世界里到处乱跑。
执行时间，指的是宏观时序上计划刻的执行时间，也就是计划刻应该在哪一 gt 执行。例如，一个 1 挡位的中继器被触发后添加 2gt 后的计划刻，2gt 后，该计划刻就会被执行。我们通常说的 “计划刻元件的延迟” 就是指计划刻在多少 gt 后执行。
子顺序，指的是相同时间内的计划刻添加顺序。例如，在同一 gt 内，中继器 A 先被触发，中继器 B 后被触发。那么，在子序列中，中继器 A 就在中继器 B 前面。
优先级，指的是计划刻的优先程度。优先级是一个 - 3~3 的整数，其中数值越小，优先级越高。也就是说，在同一 gt 内，优先级为 - 3 的计划刻总是比优先级 - 2、-1、0 的计划刻更先执行。
通常在讨论优先级时，“优先级更高” 和 “优先级数值更低” 的意思是相同的。为了避免由 “优先” 这一概念和 “优先级数值” 造成的歧义，我们更推荐读者在向其他人说明时使用 “某一元件的计划刻更优先” 来表述。
同样的，就和上文中的闹钟一样：计划刻只是一个 “提醒方块有事要做” 的闹钟，它并不关心方块实际要做什么。一切执行计划刻时的行为都由方块自身控制，“执行计划刻的行为” 并不在 “计划刻的信息结构” 中。
而当我们说 “某一元件已存在一个计划刻时”，指的就是在当前位置、存在一个方块类型和当前方块相同的、且还没有被执行的计划刻。
1.3 计划刻的执行顺序
在前两篇中，我们已经学过了宏观时序的分析，并且认识了微时序。我们知道，宏观时序总是优于微时序的，计划刻也是同理。对于执行时间不同的计划刻，执行时间早的计划刻总是更先执行。对于执行时间相同的计划刻，优先级更优先的计划刻总是更先执行。对于优先级相同的计划刻，子序列更小的、也就是更早添加计划刻的总是更先执行。
所以，在比较计划刻执行顺序时，我们可以遵循这样的逻辑：
- 比较宏观时序，宏观时序更早即更先执行。
- 比较计划刻优先级，优先级更优先即更先执行。
- 比较计划刻添加顺序（子顺序），计划刻添加更早即更先执行。
这就像比数字一样，宏观时序就是百位，优先级就是十位，添加顺序就是个位。
1.4 计划刻顺序的实例
那么，让我们来看看实际的例子。
已知在图示情况下，比较器的优先级为 0，中继器的优先级为 - 1。比较器和中继器的延迟都为 2gt。
- 如果在不同 gt 下，先按下比较器的按钮，再按下中继器的按钮，哪一个音符盒会先响起？
- 如果在同一 gt 内，先按下比较器的按钮，再按下中继器的按钮，哪一个音符盒会先亮起？
答案：
- 比较器先亮起。因为宏观时序上，比较器先亮起，而后间隔一定 gt 中继器才亮起。
- 中继器先亮起。因为在计划刻上，虽然比较器比中继器先添加计划刻，但是中继器的优先级为 - 1，比比较器的优先级 0 更优先，而计划刻优先级 > 计划刻添加顺序，所以中继器先亮起。
2 常见的计划刻元件
2.1 中继器
中继器和比较器统称为红石二极管或红石门（Redstone Gate）
在中，我们已经初步认识了中继器和比较器。现在，让我们深入中继器的计划刻行为。
若中继器被锁定，则不会添加计划刻，也不会在执行计划刻时改变任何状态。 若中继器未被锁定，则具有以下行为：
添加计划刻行为：
- 当中继器受到 NC 更新时，它会检查自身状态。若自身不存在计划刻，且应当改变状态 （即自身没有亮起，但输入端有红石信号；或自身亮起，但输入端没有红石信号），那么添加计划刻。
- 中继器添加的所有计划刻的延迟都为
中继器挡位*2 gt，除了下面这种情况： - 当中继器被放置时，它会检查自身状态，若应当改变状态，则添加 1gt 后的计划刻。
执行计划刻行为：
- 若中继器亮起，则立即熄灭。
- 若中继器未亮起，则立刻亮起。这一步不受输入端信号影响。
- 若此时没有输入信号，则再添加计划刻（用于熄灭）。
举个例子：
从表现上来看，举例来说，如果给一个 2 挡位中继器一个时长<=4gt的信号，中继器的行为如下：
- 受到 NC 更新，添加计划刻
- 4gt 后，执行计划刻
- 检测到自身未亮起，于是立即亮起
- 检测到输入端无红石信号，添加计划刻（用于熄灭）
- 再 4gt 后，执行计划刻
- 检测到自身亮起，于是立即熄灭
这一例子中包含了中继器的全部计划刻行为。
特殊的优先级变化：
- 若中继器指向一个横放的红石二极管或指向一个红石二极管的输入端，则计划刻的优先级为
-3。 - 否则，若中继器添加计划刻时处于亮起状态（即这一计划刻是用于熄灭的），则计划刻的优先级为
-2。 - 否则，计划刻的优先级默认为
-1。
2.2 比较器
添加计划刻行为 :
- 当比较器受到 NC 更新时，它会检查自身状态。若自身不存在计划刻，且应当改变状态 （即自身没有亮起，但输入端有红石信号；或自身亮起，但输入端没有红石信号），那么添加计划刻。
- 比较器添加的所有计划刻的延迟都为
2gt，除了： - 当比较器被放置时，它会检查自身状态，若应当改变状态，则添加 1gt 后的计划刻。
执行计划刻行为：
比较器在执行计划刻时，实际上只做了一件事情：
- 根据比较器现在的输入状态和比较器模式，更新自己的输出能量等级。
这里的输出能量等级指的就是比较器经过计算后得出的输出能量等级 （具体计算方法见后文）。而这里的更新包括了更新能量等级和发出更新两件事。并且对于比较器来说，从表观上可能会有输出能量等级不发生变化的情况，但实际上此时比较器依然 “更新” 了自己的输出能量等级。
比较器还有相对复杂一点的更新行为 ——
比较器发出更新的行为：
- 在执行计划刻时，若比较器的充能属性改变 （即自身由熄灭变为亮起，或由亮起变为熄灭），则先发出 NC 更新，再发出 PP 更新。
- 如果比较器为比较模式，或比较器为减法模式且自己的输出能量等级发生变化，则发出 NC 更新。
举例来说，就是：
- 首先，这段内容全部建立在比较器确实执行了计划刻的前提下 ——
- 只要比较器为比较器模式，就算它的输出等级不改变，包括由 0 变成 0，也会有一次 NC 更新。
- 如果比较器的输出能量等级由 0（熄灭）变为 1、2、3、4、5……14、15（亮起），或者由亮起变成熄灭，那么它会先发出一次 NC 更新，再发出一次 PP 更新，最后又发出一次 NC 更新。
- 如果比较器为减法模式，它的输出能量等级由 1、2、3、4、5…… 变成任意一个其他的能量等级，只会有一次 NC 更新。
这些行为在一些特殊的布线中可能会有所应用。如果读者对这部分的理解感到困难，可以暂时只记忆比较器最常规的用法 —— 即比较信号大小并判断是否输出、检测容器容量和减法模式，或者直接查表。
比较器输出能量等级计算
如果信号输入是红石粉或者其他比较器，则继承输入的能量。
如果是容器，请查看此部分内容。
特别的，当同时有容器信号和红石信号输入时，比较器会根据情况优先选择不同的信号输入来计算输出, 这一现象也被称为容器屏蔽。
特殊的优先级变化：
- 若比较器指向一个横放的红石二极管或指向一个红石二极管的输入端，则计划刻的优先级为
-1 - 否则，计划刻的优先级默认为
0
至此，我们已经可以分析上一章中的案例
2.3 侦测器
添加计划刻行为：
- 侦测器在受到面前的方块发出的 PP 更新后，如果自身未亮起且当前位置不存在自身的计划刻，则添加 2gt 后的计划刻。
执行计划刻行为：
- 若自身未亮起，则亮起，发出 PP 更新，再添加 2gt 后的计划刻，最后发出 NC 更新。
- 若自身亮起，则熄灭。
2.4 红石火把
添加计划刻行为
- 红石火把在受到 NC 更新后，如果自身亮起但应当熄灭且当前位置不存在自身的计划刻，则添加 2gt 后的计划刻。
执行计划刻行为
- 如果自身亮起但应当熄灭，则熄灭。
- 如果自身燃尽，则熄灭，并添加 160gt 后的计划刻。
- 如果自身熄灭但应当亮起，且没有燃尽，则亮起。
应当熄灭 / 亮起：红石火把所附着的方块是否为实体方块且受到红石信号。
燃尽：如果红石火把在 60gt 内亮起了 8 次，那么自身燃尽。
红石火把燃尽后，你可以通过破坏再重新放置一个红石火把来让它 “亮起”，或者等到 160gt 后火把执行计划刻自行亮起。
3 简单的计划刻时序分析
3.1 侦测器能熄灭红石火把吗？
通常不能。 让我们来简单分析一下：
侦测器和红石火把的优先级都是0。并且侦测器亮起时先发出 PP 更新，然后添加计划刻，最后发出 NC 更新。红石火把接受 NC 更新。这里的执行计划刻内的行为顺序和元件接受什么更新根本上影响了接下来的分析。所以假设一个侦测器对着一个红石火把附着的实体方块，它的计划刻顺序如下：
- 侦测器亮起：
- 发出 PP 更新，无事发生。
- 侦测器添加计划刻
- 发出 NC 更新：
- 红石火把受到 NC 更新：
- 添加计划刻
- 红石火把受到 NC 更新：
2gt 后：
- 侦测器执行计划刻，熄灭。
- 红石火把执行计划刻，此时检查自身是否应当熄灭，发现不应熄灭（因为侦测器熄灭了，附着方块没有受到充能），于是不执行任何行为。
所以概括来说就是：红石火把在要亮起的时候发现没充能了，遂开摆）
但是，到这里我们就可以发现一个问题：假如我放置两个侦测器，其中一个侦测器用来 “触发” 红石火把添加计划刻，另一个用来 “延续” 红石信号来熄灭火把，那么红石火把是不是就可以亮起了呢？没错。一个简易的结构如下图所示：