Unity3D协程进阶-原理剖析
本文只是从Unity的角度去分析理解协程的内部运行原理，而不是从C#底层的语法实现来介绍（后续有需要再进行介绍），一共分为三部分：
线程（Thread）和协程（Coroutine）
Unity中协程的执行原理
IEnumerator & Coroutine
线程（Thread）和协程（Coroutine）
使用协程的作用一共有两点：
1）延时（等待）一段时间执行代码；
2）等某个操作完成之后再执行后面的代码。总结起来就是一句话：控制代码在特定的时机执行。
很多初学者，都会下意识地觉得协程是异步执行的，都会觉得协程是C# 线程的替代品，是Unity不使用线程的解决方案。
所以首先，请你牢记：协程不是线程，也不是异步执行的。协程和 MonoBehaviour 的 Update函数一样也是在MainThread中执行的。使用协程你不用考虑同步和锁的问题。
下面请看协程的开启方法：
public Coroutine StartCoroutine(IEnumerator routine);1.根据协程定义的方法体来开启2.根据方法体对应的协程引用来开启。
public Coroutine StartCoroutine(string methodName, object value = null);根据协程定义的方法名字符串开启协程。
停止协程的方法：
参考一下代码的例子：
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Example : MonoBehaviour {
// 保持一个执行脚本的引用
private IEnumerator coroutine;
void Start () {
print("Starting " + Time.time);
//方法1：保存协程的引用，开启协程；
{
coroutine = WaitAndPrint(3.0f);
StartCoroutine(coroutine);
}
//方法2：把协程的方法作为字符串，开启协程
{
StartCoroutine("WaitAndPrint",3.0f);
}
print("Done " + Time.time);
}
// 每隔3秒，打印一次
// 由yield来挂起(暂停)函数
public IEnumerator WaitAndPrint(float waitTime) {
while (true) {
yield return new WaitForSeconds(waitTime);
print("WaitAndPrint " + Time.time);
}
}
void Update () {
if (Input.GetKeyDown("space")){
//方法2：利用保存的协程变量 停止
{
StopCoroutine(coroutine);
}
//方法2：字符串 停止协程
{
StopCoroutine("WaitAndPrint");
}
//方法2：停止本脚本下运行的所有协程
{
StopAllCoroutines();
}
print("Stopped " + Time.time);
}
}
}
Unity中协程的执行原理
即协程是一个分部执行，遇到条件（yield return 语句）会挂起，直到条件满足才会被唤醒继续执行后面的代码。
Unity在每一帧（Frame）都会去处理对象上的协程。Unity主要是在Update后去处理协程（检查协程的条件是否满足）
协程跟Update()其实一样的，都是Unity每帧对会去处理的函数（如果有的话），至少是每帧的LateUpdate()后去运行。
详细见下图：
另外对协程的停止还有一个方法：
通过设置MonoBehaviour脚本的enabled对协程是没有影响的，但如果 gameObject.SetActive(false) 则已经启动的协程则完全停止了，即使在Inspector把gameObject 激活还是没有继续执行。也就说协程虽然是在MonoBehvaviour启动的（StartCoroutine）但是协程函数的地位完全是跟MonoBehaviour是一个层次的，不受MonoBehaviour的状态影响，但跟MonoBehaviour脚本一样受gameObject 控制，也应该是和MonoBehaviour脚本一样每帧“轮询” yield 的条件是否满足。
yield 后面可以有的表达式：
a) null 、0或者未知数值-等待下一帧执行。
b) WaitForEndOfFrame - 等待渲染周期循环和GUI完成后执行。
c) WaitForFixedUpdate - 等待物理周期循环完成后执行
d) WaitForSeconds - 等待给定的时间周期过完后执行
e) WWW - 等待www的网络请求完成后，isDone=true后执行。
f) Another coroutine - in which case the new coroutine will run to completion before the yielder is resumed
值得注意的是 WaitForSeconds()受Time.timeScale影响，当Time.timeScale = 0f 时，yield return new WaitForSecond(x) 将不会满足。
IEnumerator & Coroutine
协程其实就是一个IEnumerator（迭代器），IEnumerator 接口有两个方法 Current 和 MoveNext() ，我们可以利用这两个方法对协程进行了管
理，只有当MoveNext()返回 true时才可以访问 Current，否则会报错。迭代器方法运行到 yield return 语句时，会返回一个
当前在代码中的位置。 当下次调用迭代器函数时执行从该位置重新启动。
Unity在每帧做的工作就是：调用 协程（迭代器）MoveNext() 方法，如果返回 true ，就从当前位置继续往下执行。
下面就协程的迭代器原理对以下三部分进行剖析：
1）yield return， IEnumerator 和 Unity StartCoroutine 的关系和理解
2）Cortoutine 扩展——Extending Coroutines: Return Values and Error Handling
3）Cortountine Locking
1）yield return， IEnumerator 和 Unity StartCoroutine 的关系和理解
yield 和 IEnumerator都是C#的东西，前者是一个关键字，后者是枚举类的接口。对于IEnumerator 只引用②对 IEnumerable与IEnumerator区别 的论述：
先贴出 IEnumerable 和 IEnumerator的定义：
public interface IEnumerable
{
IEnumerator GetEnumerator();
}
public interface IEnumerator
{
bool MoveNext();
void Reset();
Object Current { get; }
} IEnumerable和IEnumerator有什么区别？这是一个很让人困惑的问题（在很多forum里都看到有人在问这个问题）。研究了半天，得到以下几点认识：
1、一个Collection要支持foreach方式的遍历，必须实现IEnumerable接口（亦即，必须以某种方式返回IEnumerator object）。
2、IEnumerator object具体实现了iterator（通过MoveNext()，Reset()，Current）。
3、从这两个接口的用词选择上，也可以看出其不同：IEnumerable是一个声明式的接口，声明实现该接口的class是“可枚举（enumerable）”的，但并没有说明如何实现枚举器（iterator）；IEnumerator是一个实现式的接口，IEnumerator object就是一个iterator。
4、IEnumerable和IEnumerator通过IEnumerable的GetEnumerator()方法建立了连接，client可以通过IEnumerable的GetEnumerator()得到IEnumerator object，在这个意义上，将GetEnumerator()看作IEnumerator object的factory method也未尝不可。
IEnumerator 是所有枚举数的基接口。
枚举数只允许读取集合中的数据。枚举数无法用于修改基础集合。
最初，枚举数被定位于集合中第一个元素的前面。Reset 也将枚举数返回到此位置。在此位置，调用 Current 会引发异常。因此，在读取 Current 的值之前，必须调用 MoveNext 将枚举数提前到集合的第一个元素。
在调用 MoveNext 或 Reset 之前，Current 返回同一对象。MoveNext 将 Current 设置为下一个元素。
在传递到集合的末尾之后，枚举数放在集合中最后一个元素后面，且调用 MoveNext 会返回 false。如果最后一次调用 MoveNext 返回 false，则调用 Current 会引发异常。若要再次将 Current 设置为集合的第一个元素，可以调用 Reset，然后再调用 MoveNext。
只要集合保持不变，枚举数就将保持有效。如果对集合进行了更改（例如添加、修改或删除元素），则该枚举数将失效且不可恢复，并且下一次对 MoveNext 或 Reset 的调用将引发 InvalidOperationException。如果在 MoveNext 和 Current 之间修改集合，那么即使枚举数已经无效，Current 也将返回它所设置成的元素。
枚举数没有对集合的独占访问权；因此，枚举一个集合在本质上不是一个线程安全的过程。甚至在对集合进行同步处理时，其他线程仍可以修改该集合，这会导致枚举数引发异常。若要在枚举过程中保证线程安全，可以在整个枚举过程中锁定集合，或者捕捉由于其他线程进行的更改而引发的异常。
Yield关键字
在迭代器块中用于向枚举数对象提供值或发出迭代结束信号。它的形式为下列之一：
yield return
yield break;
备注 :
1.计算表达式并以枚举数对象值的形式返回；expression_r 必须可以隐式转换为迭代器的 yield 类型。
2.yield 语句只能出现在 iterator 块中，该块可用作方法、运算符或访问器的体。这类方法、运算符或访问器的体受以下约束的控制：
3.不允许不安全块。
4.方法、运算符或访问器的参数不能是 ref 或 out。
5.yield 语句不能出现在匿名方法中。
6.当和 expression_r 一起使用时，yield return 语句不能出现在 catch 块中或含有一个或多个 catch 子句的 try 块中。
yield return 提供了迭代器一个比较重要的功能，即取到一个数据后马上返回该数据，不需要全部数据装入数列完毕，这样有效提高了遍历效率。
Unity StartCoroutine
Unity使用 StartCoroutine(routine: IEnumerator): Coroutine 启动协程，参数必须是 IEnumerator 对象。那么Unity在背后做什么神奇的处理呢？
StartCoroutine函数的参数我一般都是通过传入一个返回值为 IEnumerator的函数得到的：
IEnumerator WaitAndPrint(float waitTime) {
yield return new WaitForSeconds(waitTime);
print("WaitAndPrint " + Time.time);
} 在函数内使用前面介绍 yield 关键字返回 IEnumerator 对象，Unity 中实现了 YieldInstruction 作为 yield 返回的基类，有 Cortoutine, WaitForSecondes, WaitForEndOfFrame, WaitForFixedUpdate, WWW 几个子类实现。StartCoroutine 将 传入的 IEnumerator 封装为 Coroutine 返回，引擎会对 Corountines 存储和检查 IEnumerator 的 Current值。
枚举了 WWW ,WaitForSeconds , null 和 WaitForEndOfFrame 检查 Current值在MonoBebaviour生存周期的时间（没有WaitForFixedUpdate ）：
1.WWW - 等所有GameObject的Update周期完后; 检测 isDone. 如果为True,则调用 IEnumerator's MoveNext() 方法;
2.WaitForSeconds - 等所有GameObject的Update周期完后; 检测等待时间是否满足, 如果是, 调用MoveNext();
3.null 或者0,1等未知的参数 - 等所有GameObject的Update周期完后; 调用MoveNext();
4.WaitForEndOfFrame - 等所有相机的渲染周期完成后; 调用MoveNext().
如果最后一个 yield return 的 IEnumerator 已经迭代到最后一个是，MoveNext 就会 返回 false 。这时，Unity就会将这个 IEnumerator 从 cortoutines list 中移除。
总结下： 在协程方法中使用 yield return 其实就是为了返回 IEnumerator对象，只有当这个对象的 MoveNext() 返回 false 时，即该 IEnumertator 的 Current 已经迭代到最后一个元素了，才会执行 yield return 后面的语句。也就是说， yield return 被会“翻译”为一个 IEnmerator 对象。
链接：Unity协程（Coroutine）原理深入剖析再续
链接：IEnumerable和IEnumerator 详解