Unity-协程

概述

1）协程概念

协同程序（Coroutine）简称协程，是伴随主线程一起运行的程序片段，是一个能够暂停执行的函数，用于解决程序并行问题，主要是将主线程中耗时的逻辑分时分步的执行，他并不是开辟一个新的线程去执行，而是用线程来承载运行

协程是一个能够暂停执行的函数，在收到中断指令后暂停执行，并立即返回主函数，执行主函数剩余的部分，直到中断指令完成后，从中断指令的下一行继续执行协程剩余的部分。函数体全部执行完成，协程结束。协程能保留上一次调用时的状态，每次过程重入时，就相当于进入上一次调用的状态。由于中断指令的出现，使得可以将一个函数分割到多个帧里执行。

注：Unity是支持多线程的，只是新创建的线程是无法访问Unity相关对象的内容

2）中断指令

// 协程在所有脚本的FixedUpdate执行之后,等待一个fixed时间间隔之后再继续执行
yield return WaitForFixedUpdate();
// 协程将在下一帧所有脚本的Update执行之后,再继续执行
yield return null;
// （任意数字）协程将在下一帧所有脚本的Update执行之后,再继续执行
yield return 6;
// 协程在延迟指定时间,且当前帧所有脚本的 Update全都执行结束后才继续执行
yield return new WaitForSeconds(seconds);
// 与WaitForSeconds类似, 但不受时间缩放影响
yield return WaitForSecondsRealtime(seconds);
// 协程在WWW下载资源完成后,再继续执行
yield return new WWW(url);
// 协程在指定协程执行结束后,再继续执行
yield return StartCoroutine();
// 当返回条件为假时才执行后续步骤
yield return WaitWhile();
// 等待帧画面渲染结束  需要截图的时候可以用这个
yield return new WaitForEndOfFrame();

补充：中断对象可以使用静态全局变量，避免产生过多临时对象、频繁触发 GC。

3）协程的执行周期

4）协程与线程的区别

一个线程可以有多个协程；
线程是协程的资源，协程通过 Interceptor 来间接使用线程这个资源；
线程是同步机制，必须等待方法执行完才能返回执行后续方法；协程是异步机制，不需要等方法执行完就可以返回继续执行后续方法；
线程是抢占式，进行线程切换，需要使用锁机制，多线程执行顺序具有一定随机性；协程是非抢占式的，多协程执行顺序由其启动顺序决定。

协程的使用

1）创建协程

private IEnumerator CorutineTest() {
    Debug.Log("CorutineTest, 1");
    yield return null;
    Debug.Log("CorutineTest, 2");
    yield return new WaitForSeconds(0.05f);
    Debug.Log("CorutineTest, 3");
    yield return new WaitForFixedUpdate();
    Debug.Log("CorutineTest, 4");
    yield return new WWW("https://mazwai.com/download_new.php?hash=b524357ef93c1e6ad0245c04c721e479");
    Debug.Log("CorutineTest, 5");
}

2）启动协程

private void Start() {
    // 形式一
    StartCoroutine(CorutineTest()); 
    StartCoroutine(CorutineTest("arg"));
    // 形式二, 此方式最多只能传1个参数
    StartCoroutine("CorutineTest"); 
    StartCoroutine("CorutineTest", "arg");
    // 形式三
    IEnumerator corutin = CorutineTest();
    StartCoroutine(corutin);
}

3）停止协程

public void StopCoroutine(Coroutine routine);
public void StopCoroutine(IEnumerator routine);
public void StopCoroutine(string methodName); // 只能停止用字符串方法启动的协程
public void StopAllCoroutines(); //关闭所有协程
yield break; // 跳出协程

4）Start 协程

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private IEnumerator Start() { // 此时程序中不能再有其他Start方法
    yield return StartCoroutine(CorutineTest());
}

注：协程只有在脚本失活时，不受影响，当脚本移除，游戏物体失活、销毁时都会结束

协程的原理

yield return的作用是在执行到这行代码之后，将控制权立即交还给外部。yield return之后的代码会在外部代码再次调用MoveNext时才会执行，直到下一个yield return——或是迭代结束。所以可以把协程抽象成以下情况：

协程调度器IEnumerator，是一个函数对象的容器[函数代码1，函数代码2，…，函数代码n]
协程函数本体 yield抽取函数代码，放入IEnumerator容器中

证明：

IEnumerator testCoroutine()
{
    Debug.Log("test coroutine");
    yield return 1;
    Debug.Log(100);
    yield return 50;
}

void Start(){
    IEnumerator testCor = this.testCoroutine();
    Debug.Log("== start ==");
    while(testCor.MoveNext()){	//执行IEnumerator容器内的函数代码，并移到下一个
        Debug.Log(testCor.Current);		//打印yield的返回值
    }
    Debug.Log("== end ==");
}

结果：

//== start ==
//test coroutine
//1
//100
//50
//== end ==

模拟协程实现全过程

从上面知道协程的本质原理，但是所有代码都是在一帧执行的，真正的协程不是这样的，现在我们来模拟协程，就只要在上面的基础上实现将IEnumerator容器内的函数每隔一帧触发一次

void Start(){
    IEnumerator testCor = this.testCoroutine();
    Debug.Log("== start ==");
    My_StartCoroutine(testCoroutine);
    Debug.Log("== end ==");
}

public void My_StartCoroutine(IEnumerator e){
    this.myEnum = e;
}

IEnumerator testCoroutine()
{
    Debug.Log("test coroutine");
    yield return 1;
    Debug.Log(100);
    yield return 50;
}

void LastUpdate(){
    if(this.myEnum != null){
        Debug.Log("start lastupdate");
        if(!this.myEnum.MoveNext()){
            this.myEnum = null;
        }
        Debug.Log("end lastupdate");
    }
}

结果：

//== start ==
//== end ==
//start lastupdate
//test coroutine	
//end lastupdate	//第一帧结束
//start lastupdate	//第二帧
//100			
//end lastupdate

模拟协程等待

void LastUpdate(){
    if(this.myEnum != null){
        if(this.myEnum.Current is MyWaitForSeconds){
            MyWaitForSeconds wait = this.myEnum.Current as MyWaitForSeconds;	//自定义MyWaitForSeconds类 维护两个变量：等待事件 当前累加时间
            wait.update();	//内部累加时间
            if(!wait.isOver()){	//判断时间是否达到
                return;
            }
        }
        
        Debug.Log("start lastupdate");
        if(!this.myEnum.MoveNext()){
            this.myEnum = null;
        }
        Debug.Log("end lastupdate");
    }
}

所以类似的像UnityWebRequest对象的Send方法，实际上也是每帧判断这个方法返回值AsyncOperation对象里面的isDone方法，为true执行下一个函数，为false下一帧继续判断

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UnityWebRequest req = UnityWebRequest.Get("...");
yield return req.Send();
Debug.Log("下载成功:"+req.downloadedBytes);

引用

https://blog.csdn.net/m0_37602827/article/details/126679460