Unity3D中的线程与协程

线程　

　　Unity3D是以生命周期主线程循环进行游戏开发。

　　Unity3D中的子线程没法运行Unity SDK(开发者工具包，软件包、软件框架)跟API(应用程序编程接口,函数库)。

　　限制缘由：大多数游戏引擎都是主循环结构，游戏中逻辑更新和画面更新的时间点要求有肯定性，必须按照帧序列严格保持同步，不然就会出现游戏中的对象不一样步的现象。虽然多线程也能保证这个效果，可是引用多线程，会加大同步处理的难度与游戏的不稳定性。

　　可是多线程也是有好处的，若是不是画面更新，也不是常规的逻辑更新（指包括AI、物理碰撞、角色控制这些），而是一些其余后台任务，好比大量耗时的数据计算、网络请求、复杂密集的I/O操做，则能够将这个独立出来作成一个工做线程，这须要写Unity游戏的Native扩展。

协程

　　对于Unity3D，它是生命周期主线程循环的设计，它更倾向于使用Time slicing(时间分片)的Coroutine(协程)去完成异步任务，融合到生命周期中。

　　线程是操做系统级别的概念，现代操做系统都支持并实现线程，线程的调度对应用开发者是透明的，开发者没法预期某线程在什么时候被调度执行。基于此，通常那种随机出现的BUG，多与线程调度相关。

　　而协程Coroutine是编译器级别的，本质是一个线程时间片去执行代码段。它经过相关的代码使得代码段可以实现分段式的执行，显式调用yield函数后才被挂起，从新开始的地方是yield挂起的位置，每一次执行协程会跑到下一个yield语句。协程能保留上一次调用时的状态（即全部局部状态的一个特定组合），每次过程重入时，就至关于进入上一次调用的状态，换种说法：进入上一次离开时所处逻辑流的位置。

　　在Unity3D中，协程是可自行中止运行 (yield)，直到给定的 YieldInstruction 结束再继续运行的函数。协程 (Coroutines) 的不一样用途： ·

       (1) yield return null - 这一帧到此暂停，下一帧再从暂停处继续，经常使用于循环中。

       (2) yield return new WaitForEndOfFrame - 等到这一帧的cameras和GUI渲染结束后再今后处继续，即等到这帧的末尾再往下运行。这行以后的代码仍是在当前帧运行，是在下一帧开始前执行，跟return null很类似。

       (3) yield return new WaitForFixedUpdate - 在下一次执行FixedUpdate的时候继续执行这段代码，即等一次物理引擎的更新。

       (4) yield return new WaitForSeconds(3.0f) - 等待3秒，而后继续今后处开始，经常使用于作定时器。

       (5) yield return WWW - 等待直至异步下载完成。

       (6) yield return StartCoroutine(methodName) - 等待另外一个协程执行完。这是把协程串联起来的关键，经常使用于让多个协程按顺序逐个运行。

　　(7)yield break - 直接跳出协程，对某些断定失败必须跳出的时候，好比加载AssetBundle的时候，WWW失败了，后边加载bundle没有必要了，这时候能够yield break跳出。

　　值得注意的是 WaitForSeconds()受Time.timeScale影响，当Time.timeScale = 0f 时，yield return new WaitForSecond(x) 将不会知足。

 

　　如下为Unity3D的生命周期循环图

c#代码示例

Unity3D使用协程常须要用到辅助类Stopwatch,提供一组可用于准确地测量运行时间的方法和属性。

private Stopwatch frameStopwatch;//用来记录上一帧结束到如今所用的时间
private float targetFrameDuration;//自定义的每帧持续时间，防止协程过分消耗线程时间片
private void Awake()
{
    frameStopwatch = new Stopwatch();
}

void Update()
{
    //计算每一帧所用的时间Start()以后Elapsed会一直增长，Stop()以后Elapsed的值就不变
    frameStopwatch.Stop();
    frameStopwatch.Reset();
    frameStopwatch.Start();

　　if(ChunkUpdateList.Count > 0)
　　{
　　　　StartCoroutine(ProcessChunkQueueLoop());//启动协程处理ChunkUpdateList
　　}
}

private IEnumerator ProcessChunkQueueLoop()
{
    while (ChunkUpdateList.Count > 0)
    {
        ProcessChunkUpdateList();//每次处理ChunkUpdateList中的一个数据
        if (frameStopwatch.Elapsed.TotalSeconds >= targetFrameDuration)//这一帧已经运行的时间frameStopwatch.Elapsed.TotalSeconds已经超过自定义每帧的时间targetFrameDuration，则挂起直到这一帧结束再运行
        {
            yield return new WaitForEndOfFrame();
        }
    }
}

 

引用：

　　(1)游戏引擎Unity中的单线程与多线程

其余：

　　(1)游戏主循环

　　(2)3D引擎多线程：渲染与逻辑分离