【转】【UNITY3D 游戏开发之六】UNITY 协程COROUTINE与INVOKE
本站文章均为 李华明Himi 原创,转载务必在明显处注明：（作者新浪微博： @李华明Himi )
转载自【黑米GameDev街区】 原文链接: http://www.himigame.com/unity3d-game/1610.html
☞ 点击订阅 ☜ 本博客最新动态!及时将最新博文通知您！
width="150" height="210" frameborder="0" scrolling="no" src="http://widget.weibo.com/relationship/bulkfollow.php?language=zh_cn&uids=1916000601&wide=1&color=FFFFFF,FFFFFF,0082CB,666666&showtitle=0&showinfo=1&sense=0&verified=1&count=1&refer=http%3A%2F%2Fwww.himigame.com%2Funity3d-game%2F1610.html&dpc=1" style="border-width: 0px; margin: 0px; padding: 0px; font-family: arial, helvetica, clean, sans-serif; font-size: 12px; line-height: 16.0029983520508px;">
这里Himi强调一点：Unity里面的协程并不是线程，协程是在unity主线程中运行的，每一帧中处理一次，而并不与主线程并行。这就意味着在协程之间并不存在着所谓线程间的同步和互斥问题，不会出现死锁。一般来说，访问同一个值也都是很安全的，用协程可以处理绝大多数的小问题，而且不用考虑复杂的线程间同步，还是很方便的。
要说协程的不足就是不能运用处理器的多核来提高处理性能，毕竟这个在运行时事实上是在一个线程中执行的。
【以下均为转载内容】
1. Unity3D –MonoBehaviour类Invoke,Coroutine ： http://www.himigame.com/wp-admin/post-new.php
2. Unity3D协程介绍 以及 使用 : http://blog.csdn.net/huang9012/article/details/38492937
3. U3D 游戏开发中的 yield协程与消息传递 ： http://blog.csdn.net/huang9012/article/details/38492937
Invoke:
在Unity中，延时执行一段代码或者一个方法或者几个方法的情况非常普遍。
一般会用到Invoke和InvokeRepeating方法。顾名思义，第一个是执行一次，第二个是重复执行。
看下定义：
void Invoke(string methodName, float time);
第一个参数是方法名(注意是字符串形式），并不是更方便的委托。第二个是延时多少秒。只执行一次。
void InvokeRepeating(string methodName, float time, float repeatRate);
InvokeRepeating第二个参数是延时多少秒后开始，第三个参数是每次执行间隔的秒数。
你有没有发现这两个方法有个弊端，就是必须输入方法名！也就是我说，如果我想延时执行某段代码，必须把代码放在某个方法里，然后使用这Invoke或者InvokeRepeating方法来执行。
这样对于上下文变量、属性的引用就会尤为不便，而且不能传参数!!!尼玛，要他还有何用？
我猜你一定用过这样的方法。没错，“协同”，听起来还挺高大上的名字啊。
用StartCoroutine来执行一个以IEnumerator为返回值的方法，通常用于异步下载啊，等比较耗时又不能让游戏卡死的情况。
还有一个好的类WaitForSeconds，对，它就一个构造函数，用来延时的（延时………………比万艾可好用？比希爱力好用？）。
好了不废话了，以下是我自用的延时方法，放在一个类里以静态方法存在。可以在任何时候任何地方延时指定秒数的代码。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System;
public class DelayToInvoke : MonoBehaviour
{
public static IEnumerator DelayToInvokeDo(Action action, float delaySeconds)
{
yield return new WaitForSeconds(delaySeconds);
action();
}
}
如何使用呢？
比如我点击NGUI的一个Button，则
void OnClick()
{
StartCoroutine(DelayToInvoke.DelayToInvokeDo(() =>
{
Application.LoadLevel(“Option”);
}, 0.1f));
}
C#中Invoke 和 BeginInvoke 的区别 : http://blog.csdn.net/allenjy123/article/details/7232321
Coroutine：
尊重他人的劳动，支持原创，转载请注明出处：http.dsqiu.iteye.com
记得去年6月份刚开始实习的时候，当时要我写网络层的结构，用到了协程，当时有点懵，完全不知道Unity协程的执行机制是怎么样的，只是知道函数的返回值是IEnumerator类型，函数中使用yield return ，就可以通过StartCoroutine调用了。后来也是一直稀里糊涂地用，上网google些基本都是例子，很少能帮助深入理解Unity协程的原理的。
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
之前写过一篇《Unity协程(Coroutine)管理类——TaskManager工具分享》主要是介绍TaskManager实现对协程的状态控制，没有Unity后台实现的协程的原理进行深究。虽然之前自己对协程还算有点了解了，但是对Unity如何执行协程的还是一片空白，在UnityGems.com上看到两篇讲解Coroutine，如数家珍，当我看到Advanced Coroutine后面的Hijack类时，顿时觉得十分精巧，眼前一亮，遂动了写文分享之。
线程（Thread）和协程（Coroutine）
D.S.Qiu觉得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。
Unity中协程的执行原理
UnityGems.com给出了协程的定义：
A coroutine is a function that is executed partially and, presuming suitable conditions are met, will be resumed at some point in the future until its work is done.
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），但也有写特例：
从上图的剖析就明白，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）。如果MonoBehaviour 是处于激活（active）状态的而且yield的条件满足，就会协程方法的后面代码。还可以发现：如果在一个对象的前期调用协程，协程会立即运行到第一个 yield return 语句处，如果是 yield return null ，就会在同一帧再次被唤醒。如果没有考虑这个细节就会出现一些奇怪的问题『1』。
『1』注 图和结论都是从UnityGems.com 上得来的，经过下面的验证发现与实际不符，D.S.Qiu用的是Unity 4.3.4f1 进行测试的。经过测试验证，协程至少是每帧的LateUpdate()后去运行。
下面使用 yield return new WaitForSeconds(1f); 在Start,Update 和 LateUpdate 中分别进行测试：
- using UnityEngine;
- using System.Collections;
- public class TestCoroutine : MonoBehaviour {
- private bool isStartCall = false; //Makesure Update() and LateUpdate() Log only once
- private bool isUpdateCall = false;
- private bool isLateUpdateCall = false;
- // Use this for initialization
- void Start () {
- if (!isStartCall)
- {
- Debug.Log(“Start Call Begin”);
- StartCoroutine(StartCoutine());
- Debug.Log(“Start Call End”);
- isStartCall = true;
- }
- }
- IEnumerator StartCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call Before”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call After”);
- }
- // Update is called once per frame
- void Update () {
- if (!isUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“Update Call Begin”);
- StartCoroutine(UpdateCoutine());
- Debug.Log(“Update Call End”);
- isUpdateCall = true;
- }
- }
- IEnumerator UpdateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call Before”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call After”);
- }
- void LateUpdate()
- {
- if (!isLateUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“LateUpdate Call Begin”);
- StartCoroutine(LateCoutine());
- Debug.Log(“LateUpdate Call End”);
- isLateUpdateCall = true;
- }
- }
- IEnumerator LateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call Before”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call After”);
- }
- }
得到日志输入结果如下：
然后将yield return new WaitForSeconds(1f);改为 yield return null; 发现日志输入结果和上面是一样的，没有出现上面说的情况：
- using UnityEngine;
- using System.Collections;
- public class TestCoroutine : MonoBehaviour {
- private bool isStartCall = false; //Makesure Update() and LateUpdate() Log only once
- private bool isUpdateCall = false;
- private bool isLateUpdateCall = false;
- // Use this for initialization
- void Start () {
- if (!isStartCall)
- {
- Debug.Log(“Start Call Begin”);
- StartCoroutine(StartCoutine());
- Debug.Log(“Start Call End”);
- isStartCall = true;
- }
- }
- IEnumerator StartCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call Before”);
- yield return null;
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call After”);
- }
- // Update is called once per frame
- void Update () {
- if (!isUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“Update Call Begin”);
- StartCoroutine(UpdateCoutine());
- Debug.Log(“Update Call End”);
- isUpdateCall = true;
- }
- }
- IEnumerator UpdateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call Before”);
- yield return null;
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call After”);
- }
- void LateUpdate()
- {
- if (!isLateUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“LateUpdate Call Begin”);
- StartCoroutine(LateCoutine());
- Debug.Log(“LateUpdate Call End”);
- isLateUpdateCall = true;
- }
- }
- IEnumerator LateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call Before”);
- yield return null;
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call After”);
- }
- }
『今天意外发现Monobehaviour的函数执行顺序图，发现协程的运行确实是在LateUpdate之后，下面附上：』
增补于：03/12/2014 22:14
前面在介绍TaskManager工具时，说到MonoBehaviour 没有针对特定的协程提供Stop方法，其实不然，可以通过MonoBehaviour enabled = false 或者 gameObject.active = false 就可以停止协程的执行『2』。
经过验证，『2』的结论也是错误的，正确的结论是，MonoBehaviour.enabled = false 协程会照常运行，但 gameObject.SetActive(false) 后协程却全部停止，即使在Inspector把 gameObject 激活还是没有继续执行：
- using UnityEngine;
- using System.Collections;
- public class TestCoroutine : MonoBehaviour {
- private bool isStartCall = false; //Makesure Update() and LateUpdate() Log only once
- private bool isUpdateCall = false;
- private bool isLateUpdateCall = false;
- // Use this for initialization
- void Start () {
- if (!isStartCall)
- {
- Debug.Log(“Start Call Begin”);
- StartCoroutine(StartCoutine());
- Debug.Log(“Start Call End”);
- isStartCall = true;
- }
- }
- IEnumerator StartCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call Before”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Start Coroutine Call After”);
- }
- // Update is called once per frame
- void Update () {
- if (!isUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“Update Call Begin”);
- StartCoroutine(UpdateCoutine());
- Debug.Log(“Update Call End”);
- isUpdateCall = true;
- this.enabled = false;
- //this.gameObject.SetActive(false);
- }
- }
- IEnumerator UpdateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call Before”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call After”);
- yield return new WaitForSeconds(1f);
- Debug.Log(“This is Update Coroutine Call Second”);
- }
- void LateUpdate()
- {
- if (!isLateUpdateCall)
- {
- Debug.Log(“LateUpdate Call Begin”);
- StartCoroutine(LateCoutine());
- Debug.Log(“LateUpdate Call End”);
- isLateUpdateCall = true;
- }
- }
- IEnumerator LateCoutine()
- {
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call Before”);
- yield return null;
- Debug.Log(“This is Late Coroutine Call After”);
- }
- }
先在Update中调用 this.enabled = false; 得到的结果：
然后把 this.enabled = false; 注释掉，换成 this.gameObject.SetActive(false); 得到的结果如下：
整理得到：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 – the coroutine executes the next time that it is eligible
b) WaitForEndOfFrame – the coroutine executes on the frame, after all of the rendering and GUI is complete
c) WaitForFixedUpdate – causes this coroutine to execute at the next physics step, after all physics is calculated
d) WaitForSeconds – causes the coroutine not to execute for a given game time period
e) WWW – waits for a web request to complete (resumes as if WaitForSeconds or null)
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() ，前面介绍的TaskManager 就是利用者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expression表达式并保留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。
Hijack
这里在介绍一个协程的交叉调用类 Hijack（参见附件）：
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Linq;
- using UnityEngine;
- using System.Collections;
- [RequireComponent(typeof(GUIText))]
- public class Hijack : MonoBehaviour {
- //This will hold the counting up coroutine
- IEnumerator _countUp;
- //This will hold the counting down coroutine
- IEnumerator _countDown;
- //This is the coroutine we are currently
- //hijacking
- IEnumerator _current;
- //A value that will be updated by the coroutine
- //that is currently running
- int value = 0;
- void Start()
- {
- //Create our count up coroutine
- _countUp = CountUp();
- //Create our count down coroutine
- _countDown = CountDown();
- //Start our own coroutine for the hijack
- StartCoroutine(DoHijack());
- }
- void Update()
- {
- //Show the current value on the screen
- guiText.text = value.ToString();
- }
- void OnGUI()
- {
- //Switch between the different functions
- if(GUILayout.Button(“Switch functions”))
- {
- if(_current == _countUp)
- _current = _countDown;
- else
- _current = _countUp;
- }
- }
- IEnumerator DoHijack()
- {
- while(true)
- {
- //Check if we have a current coroutine and MoveNext on it if we do
- if(_current != null && _current.MoveNext())
- {
- //Return whatever the coroutine yielded, so we will yield the
- //same thing
- yield return _current.Current;
- }
- else
- //Otherwise wait for the next frame
- yield return null;
- }
- }
- IEnumerator CountUp()
- {
- //We have a local increment so the routines
- //get independently faster depending on how
- //long they have been active
- float increment = 0;
- while(true)
- {
- //Exit if the Q button is pressed
- if(Input.GetKey(KeyCode.Q))
- break;
- increment+=Time.deltaTime;
- value += Mathf.RoundToInt(increment);
- yield return null;
- }
- }
- IEnumerator CountDown()
- {
- float increment = 0f;
- while(true)
- {
- if(Input.GetKey(KeyCode.Q))
- break;
- increment+=Time.deltaTime;
- value -= Mathf.RoundToInt(increment);
- //This coroutine returns a yield instruction
- yield return new WaitForSeconds(0.1f);
- }
- }
- }
上面的代码实现是两个协程交替调用，对有这种需求来说实在太精妙了。
小结：
今天仔细看了下UnityGems.com 有关Coroutine的两篇文章，虽然第一篇（参考①）现在验证的结果有很多错误，但对于理解协程还是不错的，尤其是当我发现Hijack这个脚本时，就迫不及待分享给大家。
本来没觉得会有UnityGems.com上的文章会有错误的，无意测试了发现还是有很大的出入，当然这也不是说原来作者没有经过验证就妄加揣测，D.S.Qiu觉得很有可能是Unity内部的实现机制改变了，这种东西完全可以改动，Unity虽然开发了很多年了，但是其实在实际开发中还是有很多坑，越发觉得Unity的无力，虽说容易上手，但是填坑的功夫也是必不可少的。
看来很多结论还是要通过自己的验证才行，贸然复制粘贴很难出真知，切记！