【Unity3d开发笔记】 -FPS- GameObject.GetComponent＜T＞()获取组件的顺序

看了结论基本就可以溜了。。。
【结论】

• Unity3d中的GetComponent()方法获取GameObject对象上组件的机制为：从上往下搜索类型为 T 的组件，并获取第一个。这就是说，如果一个GameObject对象有多个类型 T 的组件，它只得到第一个，因此需要注意AddComponent()的顺序。
• 这里的类型 T，不仅仅指类型为 T的组件，它还包括 T 的派生类，这是由于泛型的限定条件所致。

【顺序带来的问题】
这是我在制作FPS网络多人游戏时遇到的一个小问题，就是子弹击中敌方单位后出现Null Reference Exception的Error，错误原因是动画状态机（playerAnim）的私有字段为空，原本的预期是子弹与敌方单位碰撞时播放角色"受伤"动画，而我在相应类的Start()方法已经给该Animator赋值，这个错误的出现不符合预期，我因此想通过设置测试来找出错因。

我不习惯动态添加脚本，很多脚本都提前挂在预制体(Prefab)上了，这里面就包括角色基类BasePlayer、负责角色控制的派生类PlayerController以及负责同步角色行为的派生类SyncPlayerController，悬挂顺序如下图所示：

图1 挂件顺序

注：运行时会根据情况对脚本的enabled进行设置，测试时PlayerController与BasePlayer都是选中状态。

与错误产生相关的类代码如下：

1. BulletManager : MonoBehaviour（动态挂载于子弹上，处理子弹的行为）

   void OnCollisionEnter(Collision collisionInfo)
   {
       GameObject collobj = collisionInfo.gameObject; //获取碰撞物体的信息
   	if(collobj.tag == enemyTag) //确定为敌人
   	     {
   	         Debug.Log(collobj.name + " got attacked!");	
   	         collobj.GetComponent<BasePlayer>().Attacked(gun_dmg); //扣血
   		}
   }
   

2. BasePlayer : MonoBehaviour （角色基类）

   private Animator playerAnim;  //动画状态机，播放角色相应状态的动画
   void Start()
   {
       playerAnim = GetComponent<Animator>();
   }
   
   public void Attacked(float att)
   {
       hp -= att; //扣血
       
       playerAnim.SetBool("IsAttacked", true); //受伤动画
       this.Invoke("RestoreAnimAttackedState", 0.5f); //播放后恢复原先的动画状态
   
       //死亡的相关处理
       if (IsDie())
       {
           SetDeath(); //死亡相关行为处理，包括播放死亡动画，消除碰撞能力等
           Debug.Log("Player died!");
       }
   }
   

3. PlayerController : BasePlayer（角色控制类）

   void Start(){
   	//...
   	//没法给playerAnim赋值，因为它是基类私有字段
   	//...
   }
   

4. SyncPlayerController : BasePlayer（同步角色类）

   void Start(){
   	//...
   	//没法给playerAnim赋值，因为它是基类私有字段
   	//...
   }
   

派生类是不能直接访问私有成员的，结合以上代码，它们只有可能通过基类公共方法Attacked()访问playerAnim，而这正是问题所在，挂载在物体上的三个类看似是有继承关系，但实际上是不同的实例，它们之间的成员是不共享的(除非字段声明为 static )。而在这个例子中没有给派生类提供修改playerAnim的公共方法，因此，两个派生类在调用Attacked()方法时执行到语句playerAnim.SetBool("IsAttacked", true);时，都会因playerAnim为空而触发NullReference异常。

那么问题来了，为何会调用派生类的Attacked()方法呢？问题出在我对于collobj.GetComponent().Attacked(gun_dmg);的理解上。按照图1中的顺序并结合结论， 上述代码等价于collobj.GetComponent().Attacked(gun_dmg);。上面已经分析过，这当然会导致NullReferenceException。

【解决方案】

【方案1】调换挂件顺序

把BasePlayer放在最上面，这样collobj.GetComponent().Attacked(gun_dmg);获取的就是BasePlayer对象的playerAnim，这是已经赋值了的。如图2所示：

图2 修正后的挂件顺序

【方案2】将基类的Start()方法定义为虚方法，在派生类中重载，然后适当调整顺序

BasePlayer

private Animator playerAnim;
public virtual void Start()
{
    playerAnim = GetComponent<Animator>();
}

PlayerController / SyncPlayerController

public override void Start()
{
    base.Start();
    //code
}

这样还不够。对于控制角色来说，由于SyncPlayerController不激活，其不会执行Start()方法，因此还需要把该脚本组件置后；对于同步角色来说，由于PlayerController不激活，其不会执行Start()方法，因此还需要把该脚本置后。

【方案3】用GetComponents()获取所有相关组件，然后进行类型筛选

void OnCollisionEnter(Collision collisionInfo)
 {
     GameObject collobj = collisionInfo.gameObject;
     //敌人掉血
     if(collobj.tag == enemyTag)
     {
         //掉血时的处理
         Debug.Log(collobj.name + " got attacked!");

         //collobj.GetComponent().Attacked(gun_dmg);
         
         BasePlayer[] basePlayers = collobj.GetComponents<BasePlayer>();
         //类型比对，然后筛选
         foreach (BasePlayer player in basePlayers)
         {
             if( player.GetType() != typeof(BasePlayer))
             {
                 continue;
             }
             else
             {
                 player.Attacked(gun_dmg);
                 break;
             }
         }
     }
 }

如果同类型挂件太多，查找会带来较大开销，这时方案3就不划算，除非目标挂件放在最上面。

由于3个方案都会受到挂件顺序的影响，采用方案1更加简单且实用，但也不能保证对其余逻辑来说方案1最好，这得看后续的实践情况。

本萌新并没有深入了解API，可能对一些函数的功能描述存在问题；另外，对于以上情况的解决方案也不唯一，我提供的这三种方案不见得适用于任何情况。

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后续
前面这种把基类、派生类都挂在物体上的情况基本见不着，因为这种设计方式有很大的问题。就拿生命值hp来说，它是基类BasePlayer的公共成员，一个物体上分别挂了BasePlayer、PlayerController和SyncPlayerController，也就有3份hp，那么就需要确定——按照哪个脚本来执行对hp的操作，如果变量变得更多了，情况会更复杂，代码逻辑就更混乱了。

因此，我的做法是：不要给一个物体同时挂上基类和派生类。于是我把基类卸掉了，并且根据是否是可控角色来调整派生类脚本的顺序。对于可控角色，其组件的排序如左图（无需执行组件排序，因为其排序与预制体顺序一样）；对于同步角色，其组件的排序如右图。

组件重新排序的方法

图3 去掉基类BasePlayer后的挂件顺序

这样一来，GetComponent()就会获取第一个兼容BasePlayer类型的脚本，也就是图中画线的脚本组件。

最后的击杀效果:

如果有啥建议或意见，欢迎各位大佬们批评指正~