Unity C#笔记 协程

目录

• 什么是协程
• 多线程
• 协程
  • 协程的使用场景
  • 协程使用示例
  • Invoke的缺陷
• 协程语法
  • 开启协程
  • 终止协程
  • 挂起
• 协程的执行原理

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什么是协程

在Unity中，协程（Coroutines）的形式是我最喜欢的功能之一，我都会使用它来控制须要定时的。

协同程序，在主程序运行的同时，开启另一段逻辑处理，来协同当前程序的执行。
可能看了这段文字介绍仍是有点模糊，其实能够用多线程来比较。

多线程

多线程，顾名思义，多条同时执行的线程。
最初，多线程的诞生是为了解决IO阻塞问题，现在多线程能够解决许多一样须要异步方法的问题（例如网络等）。
所谓异步，通俗点讲，就是我走个人线程，你走你的线程。当某个线程阻塞时，另外一个线程不会受影响继续执行。

须要认识到的是，多线程并非真正意义上的多条线程同时执行。
它的实际是将一个时间段分红若干个时间片，每一个线程轮流运行一个时间片。

（如图，将执行步骤切分红极小的粒度，而后依次运行）

可是因为时间片粒度很是很是小，几乎看不出区别，因此程序执行效果跟真正意义上的并行执行效果基本一致。

多线程的缺陷

然而多线程有一个坏处，就是可能形成共享数据的冲突。

假若有一个变量i = 0, Step1_1的操做是进行++i操做，Step2_1的操做是进行--i操做。
咱们预期最终结果i为0。

但因为操做切分得太小，可能会发生这样顺序的事：

• 线程1：访问i, 将0存到寄存器
• 线程2：访问i, 将0存到寄存器
• 线程1：++i, 获得1
• 线程2：--i, 获得-1
• 线程1：将1写入到i的内存
• 线程2：将-1写入到i的内存
• 最终i的值为-1

固然多线程的冲突也有解决方案: 互斥锁....

可是这些多多少少会付出额外的代价，让程序变得臃肿。

协程

CPU有多条线程，一条线程能够有多个协程。

协程跟多线程相似，也有相似异步的效果（注意不是真正的异步）。
只不过它的切分粒度不是基于系统划分的时间片，而是基于咱们编写的yield，并且每每粒度更大。

粒度是取决于本身定义何时让协程挂起：

//下面定义了一个协程函数，注意必须使用IEnumerator做为返还值才能成为协程函数。
IEnumerator Test()
{
  for(int i = 0; i<1000 ; ++i){
    ans += i;
    yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
  }
  j+=2;
  yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
  ++j;
  yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
}

若是划分的粒度过大，协程所在的线程可能在相应的帧卡顿。
甚至若是让协程阻塞（死循环），那么协程所在的整个线程也会阻塞。
所以说协程能够有相似异步的效果，可是不是真正的异步。

协程的一大好处就是能够避免数据访问冲突的问题：
由于它的粒度相对多线程的大不少，因此每每不多出现冲突现象

在上面多线程的例子里，使用协程则能够这样：

• Step1_1: 执行完++i, 此时i=1
• Step2_1: 执行完--i, 此时i=0
• 最终i的值为0

协程的使用场景

对于保证不会阻塞的并行操做且并行性要求不高的并行操做，可使用协程。
更实际来讲，协程最经常使用于延时执行等控制时间轴的操做，例如N秒后调用指定函数。

利用每帧执行一段协程的特性，咱们能够引入个带累加计时判断循环，而后再超过3秒后跳出循环，执行Debug.Log()

//3s后执行Debug.Log
IEnumerator Test()
{
  for(float timer = 0.0f; timer < 3.0f ; timer += Time.DeltaTime){
    yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
  }
  Debug.Log("启动协程3s后");
}

可是Unity封装了个更好用的类：WaitForSeconds
使这种延时的协程代码更加简洁。

//本来写法
  for(float timer = 0.0f; timer < 3.0f ; timer += Time.DeltaTime){
    yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
  }
  //使用WaitForSeconds的写法
  yield return new WaitForSeconds(3.0f);

协程使用示例

接下来就展现下，协程使用的示例：
首先编写好协程函数

IEnumerator TestWaitForSeconds()
{
    //3s后执行Debug.Log;
    yield return new WaitForSeconds(3.0f);
    Debug.Log("启动协程3s后");
}

而后在某个地方使用StartCoroutine(TestWaitForSeconds())或者StartCoroutine("TestWaitForSeconds")

//启动协程：3s后执行Debug.log
  StartCoroutine(TestWaitForSeconds());
  //启动后，继续往下执行
  ...

Invoke的缺陷

另一提，Unity还有个同样也是用于延时调用的函数，叫Invoke

Invoke("test",2.0f); \\延时2秒后执行函数test

可是Invock所要调用的函数必须是空类型返还值，还必须得是在当前类里面的方法。

通常来讲，用协程来解决这样的问题已经绰绰有余，并且还有更安全的调用方法而不是只用string类型做为参数的方法，所以不必使用Invoke。

协程语法

开启协程

StartCoroutine(string methodName);

• 参数是方法名(字符串类型)，此方法能够包含一个参数。
• 形参方法能够有返回值

StartCoroutine(IEnumerator method);

• 参数是方法(TestMethod()),此方法中能够包含多个参数。
• IEnumrator类型的方法不能含有ref或者out类型的参数，但能够含有被传递的引用
• 形参方法必须有返回值，且返回值类型为IEnumrator,返回值使用（yield retuen +表达式或者值，或者 yield break）语句

终止协程

StopCoroutine(string methodName);//终止指定的协程

• 在程序中调用StopCoroutine()方法只能终止以字符串形式启动的协程

StopAllCoroutine();//终止全部协程

挂起

//程序在下一帧中从当前位置继续执行
yield return 0;

//程序在下一帧中从当前位置继续执行
yield return null;

//程序等待N秒后从当前位置继续执行
yield return new WaitForSeconds(N);

//在全部的渲染以及GUI程序执行完成后从当前位置继续执行
yield new WaitForEndOfFrame();

//全部脚本中的FixedUpdate()函数都被执行后从当前位置继续执行
yield new WaitForFixedUpdate();

//等待一个网络请求完成后从当前位置继续执行
yield return WWW;

//等待一个xxx的协程执行完成后从当前位置继续执行
yield return StartCoroutine(xxx);

//若是使用yield break语句，将会致使协程的执行条件不被知足，不会从当前的位置继续执行程序，而是直接从当前位置跳出函数体，回到函数的根部
yield break;

协程的执行原理

协程函数的返回值时IEnumerator,它是一个迭代器，能够把它当成执行一个序列的某个节点的指针。
它提供了两个重要的接口，分别是Current(返回当前指向的元素)和MoveNext()(将指针向后移动一个单位，若是移动成功，则返回true)。

yield关键词用来声明序列中的下一个值或者是一个无心义的值。

若是使用yield return x(x是指一个具体的对象或者数值)的话， 那么MoveNext返回为true而且Current被赋值为x,若是使用yield break使得MoveNext()返回为false。 若是MoveNext函数返回为true意味着协程的执行条件被知足，则可以从当前的位置继续往下执行。不然不能从当前位置继续往下执行。