五、C# Job System中NativeContainer

最新推荐文章于 2024-12-28 22:08:41 发布

翻译最新推荐文章于 2024-12-28 22:08:41 发布 · 856 阅读

文章标签：

本文探讨Unity的Job System如何利用NativeContainer优化多线程任务处理。NativeContainer如NativeArray、NativeList等允许作业访问共享数据，而不必复制。安全系统确保数据访问的安全，避免竞争条件，同时提供不同类型的内存分配策略，以适应各种作业需求。

NativeContainer

the safety system’s复制数据的过程的缺点是它还隔离了每个副本中作业的结果。要克服此限制，您需要将结果存储在一种名为NativeContainer的共享内存中。

What is a NativeContainer?

NativeContainer是一种托管值类型，为本机内存提供相对安全的C＃包装器。它包含指向非托管分配的指针。与Unity C＃作业系统一起使用时，NativeContainer允许作业访问与主线程共享的数据，而不是使用副本。

有哪些类型的NativeContainer？

Unity附带一个名为NativeArray的NativeContainer。您还可以使用NativeSlice操作NativeArray，以将NativeArray的子集从特定位置获取到特定长度。

注意：实体组件系统（ECS）包扩展Unity.Collections命名空间以包含其他类型的NativeContainer：

NativeList - 可调整大小的NativeArray。
NativeHashMap - 键和值对。
NativeMultiHashMap - 每个键有多个值。
NativeQueue - 先进先出（FIFO）队列。

NativeContainer and the safety system（安全系统）

the safety system内置于所有NativeContainer类型中。它跟踪正在读取和写入任何NativeContainer的内容。

注意：对NativeContainer类型的所有安全检查（例如越界检查，释放检查和竞争条件检查）仅在Unity编辑器和播放模式下可用。

该the safety system的一部分是DisposeSentinel和AtomicSafetyHandle。 DisposeSentinel检测到内存泄漏，如果您没有正确释放内存，则会出错。泄漏发生后很久就会发生内存泄漏错误。

使用AtomicSafetyHandle在代码中转移NativeContainer的所有权。例如，如果两个预定作业正在写入同一个NativeArray，则安全系统会抛出一个异常，并显示一条明确的错误消息，说明解决问题的原因和方法。安排违规工作时，安全系统会抛出此异常。

在这种情况下，您可以安排具有依赖关系的作业。第一个作业可以写入NativeContainer，一旦完成执行，下一个作业就可以安全地读取和写入同一个NativeContainer。从主线程访问数据时，读写限制也适用。安全系统允许多个作业并行读取相同的数据。

默认情况下，当作业可以访问NativeContainer时，它具有读写访问权限。此配置可能会降低性能。 C＃作业系统不允许您安排具有对NativeContainer具有写访问权限的作业，而该作业与写入该作业的另一个作业同时进行。

如果job不需要写入NativeContainer，请使用[ReadOnly]属性标记NativeContainer，如下所示：

[ReadOnly]
public NativeArray<int> input;

在上面的示例中，您可以与其他具有对第一个NativeArray的只读访问权限的作业同时执行作业。

注意：无法防止从job中访问静态数据。访问静态数据会绕过所有安全系统，并可能导致Unity崩溃。有关更多信息，请参阅C＃ Job System提示和故障排除。

NativeContainer Allocator

创建NativeContainer时，必须指定所需的内存分配类型。分配类型取决于作业运行的时间长度。通过这种方式，您可以定制分配以在每种情况下获得最佳性能。

NativeContainer内存分配和释放有三种Allocator类型。在实例化NativeContainer时需要指定适当的一个。

Allocator.Temp分配最快。

它适用于寿命为一帧或更少的分配。您不应该使用Temp将NativeContainer分配传递给作业。您还需要在从方法调用返回之前调用Dispose方法（例如MonoBehaviour.Update，或从本机代码到托管代码的任何其他回调）。

Allocator.TempJob是比Temp更慢的分配，但比Persistent更快。

它适用于四帧生命周期内的分配，并且是线程安全的。如果不在四帧内处理它，控制台将打印一个从本机代码生成的警告。大多数小作业使用此NativeContainer分配类型。

Allocator.Persistent是最慢的分配，但只要你需要它，并且如果有必要，可以持续整个应用程序的生命周期。

它是直接调用malloc的包装器。较长的作业可以使用此NativeContainer分配类型。在性能至关重要的情况下，不应使用Persistent。

For example:

NativeArray<float> result = new NativeArray<float>(1, Allocator.TempJob);

注意：上例中的number 1表示NativeArray的大小。在这种情况下，它只有一个数组元素（因为它只在结果中存储一个数据）。

来自：https://docs.unity3d.com/Manual/JobSystemNativeContainer.html