Unity AssetBundle打包

1，AssetBundle的概念与作用

AssetBundle是一个存档文件，是Unity提供的一种用于存储资源的资源压缩包，可以包含模型、贴图、音频、预制体等。
Unity中的AssetBundle系统是对资源管理的一种扩展，通过将资源分布在不同的AB包中可以最大程度地减少运行时的内存压力，可以动态地加载和卸载AB包，继而有选择地加载内容。
而最重要的是AssetBundle可以用于热更新，是Unity更新非代码内容的主要工具。

2，AssetBundle组成

AssetBundle 主要由两部分组成：文件头和数据段

文件头包含了id、压缩类型、索引清单，该索引清单是与 Resources 相同的记录了序列化文件中的字节偏移量的查找表。对于大部分平台该表为平衡搜索树，对 Windows 和 OSX 系列（包括 iOS）则为红黑树，随着 AssetBundle 中对象的增加，构造清单所需时间的增长速度将超过线形增长速度
数据段包含了 Asset 经过序列化的原始数据，数据还可选择是否压缩，若使用 LZMA 压缩，则将所有 Asset 的字节数组整体压缩；若使用 LZ4 压缩，则将每个 Asset 单独压缩；若不压缩，则数据保持原始字节流

3，压缩模式

• AssetBundle 提供了三种压缩格式
• NoCompression:不压缩，解压快，包较大，不建议使用。
• LZMA: 压缩最小，解压慢，用一个资源要解压包下所有资源。
• LZ4: 压缩稍大，解压快，用什么解压什么，内存占用低，一般建议使用这种。

4，AssetBundle的构建

4.1 两种构建方式：

BuildPipeline.BuildAssetBundles(string outputPath, AssetBundleBuild[] builds, BuildAssetBundleOptions assetBundleOptions, BuildTarget targetPlatform);
BuildPipeline.BuildAssetBundles(string outputPath, BuildAssetBundleOptions assetBundleOptions, BuildTarget targetPlatform);

第1种方式打包时要手动收集所有AssetBundleBuild
第2种方式事先生成或手动填写所有需要打包的AssetBundleBuild

推荐第2种方式，可以在Unity编辑器看到所有要打包的AB，比较直观。

4.2 分包策略

• 将需要同时加载的对象分为一组，如一个模型，其所需的材质和动画分为一组
• 若多个 AssetBundle 中的多个对象引用了其他 AssetBundle 中的单个 Asset，则将依赖项分离到单独的包中以减少重复
• 确保两组完全不可能同时加载的对象不在用一包中，如低清和高清材质包
• 若一个包中只有低于一半的对象被频繁加载，可将其拆分
• 将一些同时加载的小包（资源少于5到10个）合并

单个ab包多大合适？

一般控制在10MB以下，最好不要超过20MB，相比总大小，控制单个ab的资源数量尤为重要。如果项目中大部分ab都只包含单个资源，太过分散需要加载的ab过多，导致io压力增加；如果单个ab包含太多资源，首先热更新时容易增加下载资源量，也容易导致每次加载都有大部分用不到的资源，并且导致ab文件头复杂增加，解释时间也相对增加。所以要根据项目情况而具体分析，平衡才是最好的，通过经验一般单个ab包含10个左右资源为宜。

推荐的一种分包策略：

以每个文件夹为一个ab包，ab名就以文件夹路径为名，在这样的规则下，工程组织也可按文件夹分类，较为清晰。也可加入一些灵活的规则，如过滤一些不需要打包的文件后缀或文件夹，某文件夹的每个文件都为单独一个AB。

4.3 AssetBundle的参数(BuildAssetBundleOptions)

当我们调用Unity的API BuildPipeline.BuildAssetBundles去打AssetBundle的时候，实际上有很多的参数可以供我们选择。如果没有选择合适的参数，就可能会导致在包体，内存以及加载时间等方面造成很多的浪费。
实际上我们经常用到的有这么几个：

• ChunkBasedCompression：这个参数是压缩AssetBundle的用的。前面提到Android的StreamingAssets是不压缩的。为了减小包体大小，可以使用该参数对AssetBundle进行压缩。它实际上是一个由Unity改良过的LZ4，使它的算法更符合Unity的使用方式。
• DisableWriteTypetree：这个其实是会被很多开发者忽略的一个参数，它非常有用，可以帮我们减小AssetBundle包体的大小，同时也可以减小内存，以及减少我们加载这个AssetBundle时的CPU时间。
• DisableLoadAssetByFileName，DisableLoadAssetByFileNameWithExtension：当我们加载好一个AssetBundle然后使用LoadAsset加载Asset的时候，需要传递Asset的路径名称。

4.4 自动构建流程

• 构建前检查，如各种资源格式的检查，是否符合约定
• lua脚本打包
• 自动生成AssetBundle名字
• 构建生成AssetBundle包
• AssetBundle包加密
• 生成AssetBundle md5
• 删除旧ab资源
• 拷贝首包ab资源到StreamingAssets
• 生成各平台包，exe、apk、ios工程等

5，AssetBundle加载

5.1 加载方式

我们可以使用四种不同的方法来加载 AssetBundle。

• AssetBundle.LoadFromMemory与AssetBundle.LoadFromMemoryAsync
• AssetBundle.LoadFromFile与AssetBundle.LoadFromFileAsync(推荐)
• WWW.LoadfromCacheOrDownload(5.6 及以前版本)
• UnityWebRequestAssetBundle 和 DownloadHandlerAssetBundle(WebGL或需要网络加载的)

AssetBundle.LoadFromMemory
从内存区域创建一个AssetBundle，可以通过byte[]把AB包完整的加载出来。一般用于需要高度加密，或者WebGL，缺点：内存占用高，会占用两份内存。

AssetBundle.LoadFromFile
该方法可高效地从硬盘加载未压缩或 LZ4 压缩的 Assetbundle，加载 LZMA 压缩包时会先解压再加载到内存，加载 LZ4 它只会加载AB包的Header，之后需要什么资源再加载那部分的AB包chunk。从这可以看出使用 LZ4 构建AssetBundle的优势。

public class LoadFromFileExample : MonoBehaviour {
    function Start() {
        var myLoadedAssetBundle 
            = AssetBundle.LoadFromFile(Path.Combine(Application.streamingAssetsPath, "myassetBundle"));
        
        if (myLoadedAssetBundle == null) {
            Debug.Log("Failed to load AssetBundle!");
            return;
        }
        var prefab = myLoadedAssetBundle.LoadAsset.("MyObject");
        Instantiate(prefab);
    }
}

5.2 AssetBundle Asset 加载

AssetBundle加载完后，还不能直接使用，还需要从该ab中加载需要的Asset

• AssetBundle.LoadAsset (LoadAssetAsync)
• AssetBundle.LoadAllAssets (LoadAllAssetsAsync)

LoadAsset从ab包中加载指定的Asset，返回的是Object
LoadAllAssets从ab包中加载所有Asset，返回的是Object[]，如在加载Sprite图集可以使用

5.3 同步与异步加载

不管是AssetBundle加载或者是AssetBundle里Asset的加载Unity都提供同步异步的加载方式，那么应如何选择呢？
实际上这只是一个策略的问题，并没有哪个更好。同步最大的优点是快，因为在这一帧里面主线程所有的CPU全都会归你用，所有的时间片全都归你用，它可以一门心思的把这件事情做完，再做其他的事情。但是同步的问题就是会造成主线程卡顿。异步可以简单的理解为多线程（其实还是有点区别的），最大的优点是不怎么会造成主线程的卡顿（也不是完全不卡顿），主线程可以尽量不卡顿的去跑。
也就是说卡顿不敏感的情况下可以使用同步，卡顿敏感的场景如战斗场景可以使用异步。
推荐做法：

• 一般的UI界面，ui贴图，音效资源都可使用同步加载，通常不会感应卡顿，对ui逻辑处理也方便
• 特效，角色模型，场景，背景音乐资源使用异步加载
• 避免同步与异步同时进行，如一个ab里有多个Asset，用异步加载一个Asset时，同时又用同步加载另一个Asset，最好是不要把同步和异步加载的Asset放在同一个ab包里。
   

5.4 Editor加载资源与Resources加载

在Unity Editor下运行一般不使用AssetBundle加载资源，一方面是AssetBundle需要提前打包，另一方面是大部分shader显示有问题。
那么在Editor下一般用AssetDatabase.LoadMainAssetAtPath或AssetDatabase.LoadAllAssetsAtPath，对应于AssetBundle.LoadAsset和AssetBundle.LoadAllAssets，
AssetDatabase的加载需要知道资源路径，可通过AssetDatabase.GetAssetPathsFromAssetBundleAndAssetName获得
AssetDatabase只有同步加载，那么对于AssetBundle异步加载，在Editor下最好模拟AssetDatabase的异步加载，如可以等待几帧。

Resources加载
Resources.Load只能加载Resources文件夹的资源，而Resources文件夹必须包含在首包，且不可热更，最重要的是启动时就自动加载，导致启动时间增加。因此，Resources.Load缺点非常明显，一般可用于首包必须要用到的资源加载，如配置资源。
 

6，AssetBundle依赖

使用AssetBundle一个非常有用的特性是AssetBundle的依赖，在Unity中当有资源需要复用时，可将该资源生成一个复用的ab包，这样在AssetBundle构建时其它引用该资源的ab包会自动关联依赖它。

那AssetBundle依赖对加载有什么影响呢？
当一个ab包有其它依赖包时，如果只加载该ab包，那么实例化的对象会出现资源丢失的现象。因此在ab加载Asset前必须加载它所有的依赖ab，注意是所有，要一直递归。
AssetBundleManifest.GetAllDependencies 可获取 AssetBundle 的所有依赖层级，manifest为主包

7，AssetBundle卸载

7.1 AssetBundle.Unload(bool)

参数分true和false，如果是true那就是把AssetBundle和它加载出来的Asset全都一起干掉。这个在不合适的时机就有可能发生资源丢失，出现粉色现象。如果是false，那么只是把AssetBundle给丢掉，Asset是不会被扔掉的。那么当你第二次去加载同一个AssetBundle的时候，在内存中就会有两份Asset，因为当AssetBundle被卸载的时候，它和对应的Asset的关系就被切割掉了。所以AssetBundle不知道之前的Asset是不是还在内存中，是不是从自己这加载出来的，容易导致内存泄漏。所以使用AssetBundle.Unload就很考验游戏的规划。

推荐使用AssetBundle.Unload(true)，理由：程序应当自己管理维护AssetBundle，仅当引用AssetBundle的所有Asset都移除后才应该卸载该AssetBundle。

7.2 Resources.UnloadUnusedAssets

如果应用程序必须使用 AssetBundle.Unload(false)，或者Resources.Load加载的Asset移除后，可使用Resources.UnloadUnusedAssets，它可以卸载掉那些没用的Asset，把它从内存中清除掉。Resources.UnloadUnusedAssets可能容易造成卡顿，需要注意调用时机，Unity在切换Scene的时候会自动调用一次UnloadUnusedAssets。

7.3 AssetBundle的管理与Asset的管理

要处理好AssetBundle的加载与卸载，少不了要有一套完善的管理系统。程序在实际使用时只关心Asset的获取，AssetBundle应做到完全透明，因此AssetBundle和Asset的管理要独立开。

推荐做法：

• AssetBundle的管理AssetBundleManager放在C#层，Asset的管理AssetManager放在Lua层
• AssetBundleManager和AssetManager分别都有自己的一套引用计数算法
• 获取Asset：通过AssetManager获取Asset，Asset引用计数+1；AssetManager向AssetBundleManager获取Asset，AssetBundleManager计算Asset所属AB，加载对应AB，再通过AB加载对应Asset，AB引用计数+1
• 释放Asset：通过AssetManager释放Asset，Asset引用计数-1；当该Asset引用计数为0时，可在适当时机通知AssetBundleManager释放Asset，AssetBundleManager计算Asset所属AB，AB引用计数-1，当AB引用计数为0，可在适应时机卸载AB
• Asset通常只需要一份，如：贴图、音频、字体，文本、动画，AssetManager只需要向AssetBundleManager获取一次，每次使用引用计数+1即可，需要注意每个AssetBundle可能有多个Asset，引用计数应是其总和。另外Prefab是比较常用的一种Asset，它也只需要一份Asset，但每次使用需要实例化GameObject.Instantiate(asset)，为避免经常实例化，最好使用对象池管理GameObject。
• 在内存不紧张的情况下，可在场景切换时进行统一释放Asset，卸载AssetBundle

    

8，AssetBundle加密

Unity的AssetBundle非常容易破解，轻易就可获得原始资源，如AssetStudio工具，因此成熟的项目都需要考虑AssetBundle的加密。一种比较直接又可以自定义的加密方式是使用AssetBundle.LoadFromMemory(Async)

using UnityEngine;
using UnityEngine.Networking;
using System.Collections;

public class ExampleClass : MonoBehaviour
{
    byte[] MyDecription(byte[] binary)
    {
        byte[] decrypted = new byte[1024];
        return decrypted;
    }

    IEnumerator Start()
    {
        var uwr = UnityWebRequest.Get("http://myserver/myBundle.unity3d");
        yield return uwr.SendWebRequest();
        byte[] decryptedBytes = MyDecription(uwr.downloadHandler.data);
        AssetBundle.LoadFromMemory(decryptedBytes);
    }
}

但AssetBundle.LoadFromMemory(Async)的使用成本非常高昂，不但内存增加，解密也需要耗时，一般不推荐使用。

推荐做法：
AssetBundle LoadFromFile(string path, uint crc, ulong offset);
offset参数可以自定义，是指AssetBundle内容的偏移量，只要在AssetBundle构建后

foreach (var abName in manifest.GetAllAssetBundles())
{
	string filePath = outputPath + abName;
	int offset = Utility.GetAssetBundlesOffset(abName);
	var fileContent = File.ReadAllBytes(filePath);
	int filelen = offset + fileContent.Length;
	byte[] buffer = new byte[filelen];
	fileContent.CopyTo(buffer, offset);

	FileStream fs = File.OpenWrite(filePath);
	fs.Write(buffer, 0, filelen);
	fs.Close();
}

Utility.GetAssetBundlesOffset 是自定义offset的算法，这里是根据ab名字来计算，也可以根据其它参数来计算，例如hashcode

基于offset加载AssetBundle:

public AssetBundle LoadAssetBundle(string abName)
{
	string path = abPath + abName;
	int offset = Utility.GetAssetBundlesOffset(abName);
	AssetBundle ab = AssetBundle.LoadFromFile(path, 0, (ulong)offset);
	return ab;
}

这样就达到了加密的效果，只要不知道offset的算法，就无法破解了，并且这种做法只是做了一下偏移，基本不会增加性能消耗。