也谈谈Unity的transform使用

谈谈Unity的transform使用

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文章链接：http://blog.csdn.net/cartzhang/article/details/52862118
作者：cartzhang

一、Transform和transform

我们来详谈Unity的transform使用，这里所说的tansform不是类UnityEngine命名空间下的Transform，而是transform.
Transform 是Unity中最常用的类了。
其类的代码如下，代码贴出来太长也不是要说的重点：

#region 程序集 UnityEngine, Version=0.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null
// H:\Unity\Project\VRThemePark_03\Library\UnityAssemblies\UnityEngine.dll
#endregion

using System;
using System.Collections;
using UnityEngine.Internal;

namespace UnityEngine
{
    //
    // 摘要:
    // ///
    // Position, rotation and scale of an object.
    // ///
    public class Transform : Component, IEnumerable
    {
        protected Transform();

        //
        // 摘要:
        // ///
        // The number of children the Transform has.
        // ///
        public int childCount { get; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // The rotation as Euler angles in degrees.
        // ///
        public Vector3 eulerAngles { get; set; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // The blue axis of the transform in world space.
        // ///
        public Vector3 forward { get; set; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // Has the transform changed since the last time the flag was set to 'false'?
        // ///
        public bool hasChanged { get; set; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // The transform capacity of the transform's hierarchy data structure.
        // ///
        public int hierarchyCapacity { get; set; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // The number of transforms in the transform's hierarchy data structure.
        // ///
        public int hierarchyCount { get; }
        //
        // 摘要:
        // ///
        // The rotation as Euler angles in degrees relative to the parent transform's rotation.
        // ///
        public Vector3 localEulerAngles { get; set; }
        .....
        public void Translate(float x, float y, float z, Transform relativeTo);
    }
}

我们所说的是常用的还有对象组件自身的transform，他里面包含了位置，旋转，缩放参数。
在常用组件Compnent的代码中：

//
// 摘要:
 // ///
 // The Transform attached to this GameObject (null if there is none attached).
 // ///
 public Transform transform { get; }

注意这个东西是属性，有get，没有set.
当然命名空间仍旧为UnityEngine。

二、transform用法及其原因

我们先来看看，这个WrapperlessIcall ，它是unity中一个属性字段，他有什么用呢？
WrapperlessIcall 内部实现，非公开方法。
大家来看看如下代码：

private Transform myTransform;
void Awake() {
    myTransform = transform;
}

看起来稀松平常，波澜不惊，但是下面水还是蛮深的。
使用myTransform替代this.transform。如果你不知道u3d内部实现获取方式你肯定会以为这人脑抽水了，有直接的不用，还自己保存起来。
this.transform并不是变量，而是一个get/set属性（property）
他是一个C++写的代码，在Mono中被调用。调用是intenal method的调用，其效率本身不是高。
比如，transform 经常需要保存在本地，然后在使用。

namespace UnityEngine
{
    public class Component : Object
    {
        public extern Transform transform
        {
            [WrapperlessIcall]
            [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
            get;
        }
    }
}

值得注意的是这个调用方法略慢，因为你需要调用外部的CIL（aka interop），花费了额外的性能。

三、新的版本会不会做了优化呢？

个人觉得这个是之前的unity版本的东西，可能效率和性能没有做优化。

WrapperlessIcall]
[MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]

就这些属性来说，有的是直接调用C++代码，有的则是调用.net的内部函数到Unity中。
对于新的版本是不是有的优化处理呢，自己做了测试：
先看看现在Compnent的代码：

//
// 摘要:
// ///
// The Transform attached to this GameObject (null if there is none attached).
// ///
public Transform transform { get; }

然后是测试代码：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
using System;

public class CacheTest : MonoBehaviour
{
    const int ITERATIONS = 1000000;
    // Use this for initialization

    Transform cached;

    IEnumerator Start()
    {
        cached = transform;
        UnityEngine.Debug.Log("test.........");
        while(true)
        {
            yield return null;
            if (Input.GetKeyDown(KeyCode.T)) break;

            var sw1 = Stopwatch.StartNew();
            {
                Transform trans1;
                for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                    trans1 = GetComponent<Transform>();
            }
            sw1.Stop();

            var sw2 = Stopwatch.StartNew();
            {
                Transform trans2;
                for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                    trans2 = transform;
            }
            sw2.Stop();


            var sw3 = Stopwatch.StartNew();
            {
                Transform trans3;
                for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                    trans3 = cached;
            }
            sw3.Stop();

            var sw4 = Stopwatch.StartNew();
            {
                Transform trans4;
                for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                    trans4 = this.transform;
            }
            sw4.Stop();

            UnityEngine.Debug.Log(ITERATIONS + " iterations");
            UnityEngine.Debug.Log("GetComponent " + sw1.ElapsedMilliseconds + "ms");
            UnityEngine.Debug.Log("this.transform" + sw4.ElapsedMilliseconds + "ms");
            UnityEngine.Debug.Log("CachedMB " + sw2.ElapsedMilliseconds + "ms");
            UnityEngine.Debug.Log("Manual Cache " + sw3.ElapsedMilliseconds + "ms");
        }
    }
}

结果还是一样的。还是需要做处理的。

效率有手动cache （4ms）>>transform(20ms)>>this.tranform(22ms)>> GetComponent()(54ms)
但是原来的测试结果为：

1000000 次的Iterations ● GetComponent = 619ms ● Monobehaviour = 60ms ● CachedMB = 8ms ● Manual Cache = 3ms

看来这其中还是有奥秘的。
我电脑配置目前还算可以，win7 64 位，I7-3770 + 960显卡+ 16G内存。
结果对比，相对与之前2012年Unity版本，可能mono做了很大的优化，当然我们的电脑可能还是不一样，没有办法直接做对比，也只能猜测而已。
但是结论还是一样的：
在以后的使用中，若大量使用，还是需把transform给手动保存下来吧。
说明：
代码做了修改：
原来的代码中有这些：

  1.  Transform _transform;
  2.     public Transform transform
  3.     {
  4.         get { return _transform ?? (_transform = base.transform); }
  5.     }
  6.  
  7.  
  8.     //for testing
  9.     public Transform 
  10.     {
  11.         get { return base.transform; }
  12.     }

四、强制拔高啦！！

我还想努力一把！！
让别人可以直接用，但是有不修改原有代码：
怎么办呢？
既然大家都要继承monobehaviour,那我就在他上面想办法。

4.1 方法一，实现一个扩展方法：

  public static class ExtendMono
    {
        public static Transform tranform(this MonoBehaviour tsf)
        {
            Transform _tsf;
            _tsf = tsf.transform;
            return _tsf;
        }
    }

但是这个扩展方法，必须静态的，所以没有办法做一个静态的临时变量啊，这个不靠谱啊。
若写成上面的代码效率并没有太多提高。每次还是需要赋值。
所以这个路走不通啊！！
来看方法二吧。

4.2 方法二，乾坤大挪移，重新命名类

 public class MonoBehaviour : UnityMonoBehaviour
    {
        Transform _transform;
        public Transform transform
        {
            get { return _transform ?? (_transform = base.transform); }
        }
    }

UnityMonoBehaviour 这个是啥呢？哈哈
看using UnityMonoBehaviour = UnityEngine.MonoBehaviour;
我们来看看结果：


直接使用tranform 和this.tranform花费时间为9ms，比上面的20多ms,那是降低了很多。
但是，这个是结论啊，还是没有手动缓存的效果高啊，依旧为4ms。
放出所有代码：

using UnityMonoBehaviour = UnityEngine.MonoBehaviour;
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
using System;

namespace aa
{
    public class CacheTest : MonoBehaviour
    {
        const int ITERATIONS = 1000000;
        // Use this for initialization

        Transform cached;

        IEnumerator Start()
        {
            cached = transform;
            UnityEngine.Debug.Log("test.........");
            while (true)
            {
                yield return null;
                if (Input.GetKeyDown(KeyCode.T)) break;

                var sw1 = Stopwatch.StartNew();
                {
                    Transform trans1;
                    for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                        trans1 = GetComponent<Transform>();
                }
                sw1.Stop();

                var sw2 = Stopwatch.StartNew();
                {
                    Transform trans2;
                    for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                        trans2 = transform;
                }
                sw2.Stop();


                var sw3 = Stopwatch.StartNew();
                {
                    Transform trans3;
                    for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                        trans3 = cached;
                }
                sw3.Stop();

                var sw4 = Stopwatch.StartNew();
                {
                    Transform trans4;
                    for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++)
                        trans4 = this.transform;
                }
                sw4.Stop();

                UnityEngine.Debug.Log(ITERATIONS + " iterations");
                UnityEngine.Debug.Log("GetComponent " + sw1.ElapsedMilliseconds + "ms");
                UnityEngine.Debug.Log("this.transform " + sw4.ElapsedMilliseconds + "ms");
                UnityEngine.Debug.Log("CachedMB " + sw2.ElapsedMilliseconds + "ms");
                UnityEngine.Debug.Log("Manual Cache " + sw3.ElapsedMilliseconds + "ms");
            }
        }
    }


    public class MonoBehaviour : UnityMonoBehaviour
    {
        Transform _transform;
        public Transform transform
        {
            get { return _transform ?? (_transform = base.transform); }
        }
    }

    //public static class ExtendMono
    //{
    // public static Transform tranform(this MonoBehaviour tsf)
    // {
    // Transform _tsf;
    // _tsf = tsf.transform;
    // return _tsf;
    // }
    //}
}

五、参考：

https://forum.unity3d.com/threads/cachedmb.130365/
http://pastebin.com/vYKK4pat
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5b6cb9500101fkal.html
http://answers.unity3d.com/questions/700468/where-do-methods-mocked-with-wrapperlessicall-meth.html

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