Unity2018新功能抢鲜 | C# Job System(2)

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上一篇文章我们讲了job system，这篇文章来看看如何使用job system以及常见的问题。

Scheduling jobs工作调度

如前一节所述，作业系统依赖blittable数据和NativeContainers。要调度job，需要实现IJob接口，创建结构体的实例，填充数据并调用Schedule。当你安排这个job后，会返回一个可用作其他job的依赖项的job句柄，或者当你需要再次访问传递给主线程上的作业的NativeContainer时，你可以等待它。

当你安排job时，job实际上不会立即开始执行。我们创建了一批作业来安排需要刷新的作业。在ECS中是隐式刷新的，在ECS外部，需要通过调用静态函数JobHandle.ScheduleBatchedJobs（）来显式刷新它。

// Job将两个浮点值相加
public struct MyJob : IJob
{
    public float a;
    public float b;
    NativeArray result;
    public void Execute()
    {
        result[0] = a + b;
    }
}

//创建一个单一float的本地数组来存储结果。这个例子将等待作业完成，这意味着我们可以使用Allocator.Temp
NativeArray result = new NativeArray(1, Allocator.Temp);
//设置工作数据
MyJob jobData = new MyJob();
jobData.a = 10;
jobData.b = 10;
jobData.result = result;
//安排作业
JobHandle handle = jobData.Schedule();
//等待作业完成
handle.Complete();
//NativeArray的所有副本指向同一个内存，我们可以访问NativeArray中的结果
float aPlusB = result[0];
//释放结果数组分配的内存
result.Dispose（）;

如果我们有多个作业在相同的数据上运行，我们需要使用依赖关系：

public struct AddOneJob : IJob
{
    public NativeArray result;
    public void Execute()
    {
        result[0] = result[0] + 1;
    }
}

NativeArray result = new NativeArray(1, Allocator.Temp);
//设置工作数据
MyJob jobData = new MyJob();
jobData.a = 10;
jobData.b = 10;
jobData.result = result;
//安排作业
JobHandle firstHandle = jobData.Schedule();
AddOneJob incJobData = new AddOneJob();
incJobData.result = result;
JobHandle handle = incJobData.Schedule(firstHandle);
//等待作业完成
handle.Complete();
//NativeArray的所有副本指向同一个内存，我们可以访问NativeArray中的结果
float aPlusB = result[0];
//释放结果数组分配的内存
result.Dispose();

ParallelFor job

如上一节所述，调度job意味着只能有一项工作在做一件事。在一个游戏中，想要在大量物体上执行相同操作的情况非常普遍。对于这种情况，有一个单独的工作类型：IJobParallelFor。IJobParallelFor的行为与IJob类似，但不是单次执行得到一个结果而是一次得到批量结果。系统实际上不会为每个项目安排一个job，它会为每个CPU核心最多安排一个job，并重新分配工作负载，这些都在系统内部处理的。在调度ParallelForJobs时，必须指定要分割的数组的长度，因为如果结构中有多个数组，则系统无法知道要将哪个数组用作主数据。你还需要指定批次的数量。批处理计数控制你将获得多少job，以及线程之间的工作重新分配的细化程度如何。拥有较低的批处理数量（如1）会使你在线程之间进行更均匀的工作分配。但是，它会带来一些开销，因此在某些情况下，稍微增加批次数量会更好。

//job 将两个浮点数相加
public struct MyParallelJob : IJobParallelFor
{
    [ReadOnly]
    public NativeArray a;
    [Readonly]
    public NativeArray b;
    public NativeArray result;
    public void Execute(int i)
    {
        result[i] = a[i] + b[i];
    }
}

var jobData = new MyParallelJob();
jobData.a = 10;  
jobData.b = 10;
jobData.result = result;
//使用结果数组中的每个索引执行一次Execute并且每次处理过程只处理一个项目
JobHandle handle = jobData.Schedule(result.Length, 1);
//等待作业完成
handle.Complete();

常见的错误

这是使用job system时常见错误的集合：

• 从job中访问静态数据：这样做意味着你在规避所有安全系统。如果你访问了错误的东西，你会以非预期的方式导致Unity崩溃。（未来版本将使用静态分析来禁止job访问全局变量）
• 不刷新schedule batches（调度批次）：当你想启动job时，需要使用JobHandle.ScheduleBatchedJobs() 刷新schedule batches 。不这样做会调度会无限期延迟，直到有人等待它的结果。
• 期望引用返回：由于不能使用引用返回，不能直接修改NativeArray的内容。nativeArray[0]++;同var temp = nativeArray[0]; temp++;一样不会更新NativeArray中的值。（我们正在致力支持C＃7，它将增加ref return并解决此问题。）
• 不调用JobHandle.Complete：主线程可以使用数据之前要求所有的依赖项都执行完成。这意味着只检查JobHandle.IsDone是不够的，需要调用Complete来让主线程取回NativeContainers的所有权。调用Complete还清理job debugger中的状态。不这样做会导致内存泄漏，这也适用于依赖前一帧的job来安排下一帧的job。

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