【unity进阶知识4】封装unity协程工具，避免 GC（垃圾回收）

news2024/11/17 21:45:16

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前言
封装协程工具类，避免 GC（垃圾回收）
使用
- 1.使用默认方式使用协程
- 2.使用自定义的 CoroutineTool 工具类来等待不同的时间
完结

前言

在 Unity 中，使用 yield return null 、yield return new WaitForEndOfFrame()等会导致 GC（垃圾回收）开销。

yield return null: 每次调用这个语句，Unity 会创建一个新的迭代器状态机。当你执行协程时，如果你在协程中使用 yield return null，它会生成一个新的迭代器，这样会产生额外的内存分配。
new WaitForEndOfFrame(): 每次使用 new WaitForEndOfFrame() 都会创建一个新的 WaitForEndOfFrame 对象。这种频繁的对象创建会增加内存开销，并可能导致 GC 的触发。

但是注意，启动协程时会创建一个 Coroutine 对象，这本身会导致一次内存分配，进而可能引发垃圾回收（GC）。这是协程在 Unity 中的一个固有特性，无法完全避免。但是它还是解决了协程的主要痛点，毕竟一个项目启动的协程一般不会很多。如果你在意，可以选择使用 UniTask：
【推荐100个unity插件之33】比 Unity 自带协程更高效的异步处理方式，提供一个高性能和0GC的async/await异步方案——UniTask插件

封装协程工具类，避免 GC（垃圾回收）

提前new好协程所需要的WaitForEndOfFrame、WaitForFixedUpdate、WaitForFrameStruct类的对象,避免GC。

/// <summary>
/// 协程工具类，避免 GC（垃圾回收）
/// </summary>
public static class CoroutineTool
{
    // 定义一个结构体，用于表示等待一帧的状态
    private struct WaitForFrameStruct : IEnumerator
    {
        public object Current => null;

        public bool MoveNext() { return false; } // 一旦调用，立即返回 false，停止迭代

        public void Reset() { } // 重置方法，不做任何操作
    }

    // 预定义的等待结束帧对象，避免多次创建
    private static WaitForEndOfFrame waitForEndOfFrame = new WaitForEndOfFrame();
    // 预定义的等待固定更新对象，避免多次创建
    private static WaitForFixedUpdate waitForFixedUpdate = new WaitForFixedUpdate();

    /// <summary>
    /// 获取等待结束帧的对象
    /// </summary>
    public static WaitForEndOfFrame WaitForEndOfFrame()
    {
        return waitForEndOfFrame;
    }

    /// <summary>
    /// 获取等待固定更新的对象
    /// </summary>
    public static WaitForFixedUpdate WaitForFixedUpdate()
    {
        return waitForFixedUpdate;
    }

    /// <summary>
    /// 等待指定时间（以秒为单位）
    /// </summary>
    /// <param name="time">等待的时间</param>
    public static IEnumerator WaitForSeconds(float time)
    {
        float currTime = 0;
        while (currTime < time)
        {
            currTime += Time.deltaTime;
            yield return new WaitForFrameStruct(); // 等待一帧
        }
    }

    /// <summary>
    /// 等待指定的实时时间（不受时间缩放影响）
    /// </summary>
    /// <param name="time">等待的时间</param>
    public static IEnumerator WaitForSecondsRealtime(float time)
    {
        float currTime = 0; // 当前经过的时间
        while (currTime < time) // 当经过的时间小于指定时间时
        {
            currTime += Time.unscaledDeltaTime; // 增加经过的时间（不受时间缩放影响）
            yield return new WaitForFrameStruct(); // 等待一帧
        }
    }

    /// <summary>
    /// 等待指定帧数
    /// </summary>
    /// <param name="count">等待的帧数，默认为1</param>
    public static IEnumerator WaitForFrame(int count = 1)
    {
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            yield return new WaitForFrameStruct(); // 等待一帧
        }
    }
}

使用

1.使用默认方式使用协程

IEnumerator DelayedAction()
{
    yield return new WaitForEndOfFrame();// 等待到当前帧的结束（即所有渲染操作完成后）
    yield return new WaitForFixedUpdate();// 等待到下一个固定更新（适用于物理计算）
    yield return new WaitForSeconds(2.0f); // 等待2秒（游戏时间）
    yield return new WaitForSecondsRealtime(2.0f);// 等待2秒（现实时间，不受游戏时间缩放影响）
 	yield return null;// 等待一帧
}

2.使用自定义的 CoroutineTool 工具类来等待不同的时间

IEnumerator DelayedAction()
{
    yield return CoroutineTool.WaitForEndOfFrame(); // 等待到当前帧的结束
    yield return CoroutineTool.WaitForFixedUpdate(); // 等待到下一个固定更新
    yield return CoroutineTool.WaitForSeconds(2.0f); // 等待2秒（游戏时间）
    yield return CoroutineTool.WaitForSecondsRealtime(2.0f); // 等待2秒（现实时间，不受游戏时间缩放影响）
    yield return CoroutineTool.WaitForFrame(); // 等待一帧
    yield return CoroutineTool.WaitForFrame(3); // 等待3帧
}