Unity Coroutine详解(二)

本文详细探讨了Unity中协程的使用,包括同步等待、异步协程、同步协程和并行协程的实现与应用。介绍了如何利用协程进行时间延迟、并发任务处理以及如何等待协程执行完毕。

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•        介绍
•        Part 1. 同步等待
•        Part 2. 异步协程
•        Part 3. 同步协程
•        Part 4. 并行协程

 

1、介绍
  每个Unity脚本都有两个重要的功能:开始和更新。 前者的作用是当一个对象被创建后,在每一帧对后者进行调用。设计规定,下一帧只有更新结束才能开始。这样会出现一个设计局限:更新的持续时间不太容易超过一帧。
坦白而言,每个你能想到的自定义行为都能用开始和更新进行实现。然而,基于多帧的事件发生要难实现一些(例如动画,对白,等待,…)。这是因为其设定无法写入一个持续的流中,必须分段,分布在很多帧中。这往往让代码难写,维护也很困难。
如果能在短暂的单帧中不受任何约束那就非常完美了。如果你是程序员,那么肯定知道线程的概念。线程是并行执行的代码段,使用线程需要谨慎。这是因为当多线程不加限制地共享一个变量会出现问题。Unity的设计并不建议使用线程。然而,Unity提供了折中的方案:协程。协程持续超过一帧的时间。此外,协程可以在任意情况下中断和恢复执行。
协程是常规的C#函数,返回一个IEnumerator。为了执行协程(并不同于以往的函数),必须使用StartCoroutine 方法(UnityDoc)。例如:

void Start ()
{
    // Execute A as a coroutine
    StartCoroutine( A() );
}
  
IEnumerator A ()
{
    ...
}

将A当做协程执行。StartCoroutine 方法立即终止,同时产生新的协程并行执行。

 

2、同步等待

  如果你之前用过协程,那么应该已经遇到过WaitForSeconds (float/int)。像继承YieldInstruction的其它类,它允许协程短暂的暂停。当用yield进行连接时, WaitForSeconds提供了一种方式去延迟剩余代码的执行。
下面的代码展示了如何使用协程:

IEnumerator A()
{
    ...
  
    yield return new WaitForSeconds(10f);
  
    ...
}

UML 的序列图如上(Wikipedia),验证了WaitForSeconds的作用。当调用协程(即调用A),它暂停执行,直到消耗一定的时间。这个等待称为同步,因为协程等待另一个操作的完成。

 

3、异步协程

  Unity还允许在现有协程中开启一个新的协程。最简单的方法就是使用StartCoroutine。这么调用的话,新生的协程会和以前的协程共存。它们不发生直接交互,最重要的是它们不会相互等待。与之前的同步等待相比,这种情况是异步的,两个协程不要试图保持同步。

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Starts B as a coroutine, and continue the execution
    StartCoroutine( B() );
  
    ...
}

需要注意的是,在这个例子中B是一个完全独立的协同程序。终止不会影响B,反之亦然。

 

4、同步协程

  可以执行嵌套的协程并等待其实行完毕。最简单的办法就是使用yield返回。

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Waits for B to terminate
    yield return StartCoroutine( B() );
  
    ...
}

值得注意的是,由于执行B期间暂停了A,这种特殊情况下不需要启动另一个协程。有人可能会像下面这样试图优化协程:

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Executes B as part of A
    B();
  
    ...
}

B的执行和普通函数有一样的效果,不同的是B是在单帧内执行的。相反,通过使用StartCoroutine,A已经暂定的同时下一帧可以开始进行。
引入这个例子是为了介绍更加复杂的例子,同步协程。

 

5、并行协程

   当协程通过StartCoroutine启动时,返回了一个特殊的对象。 这可以用来查询协程的状态,随时等待其结束。
下面的例子中,协程B是异步执行的。父类A可以继续执行直到B需要的时候。如果有必要,它可以为了同步等待让步于B的引用。 

IEnumerator A()
{
    ...
     
    // Starts B as a coroutine and continues the execution
    Coroutine b = StartCoroutine( B() );
     
    ...
     
    // Waits for B to terminate
    yield return b;
     
    ...
}

 

如果你想要开始几个并行协程的话这会非常有用,所有代码在同一刻运行: 

IEnumerator A()
{
    ...
     
    // Starts B, C, and D as coroutines and continues the execution
    Coroutine b = StartCoroutine( B() );
    Coroutine c = StartCoroutine( C() );
    Coroutine d = StartCoroutine( D() );
     
    ...
     
    // Waits for B, C and D to terminate
    yield return b;
    yield return c;
    yield return d;
     
    ...
}

这种新模式允许任意数量的并行计算,当这些并行计算终止时恢复执行。

转载于:https://www.cnblogs.com/unity3ds/p/10993512.html

### Unity 中协程的工作原理 Unity 的 **协程(Coroutine)** 是一种用于执行异步操作的功能,它允许开发者通过简单的语法实现复杂的逻辑分解和时间管理。其核心机制基于 C# 迭代器以及 `yield` 关键字[^1]。 #### 工作原理概述 在 Unity 中,协程由两个主要部分组成: - **协程函数**:这是定义具体逻辑的部分,通常是一个返回类型为 `IEnumerator` 或 `IEnumerator<T>` 的方法。该方法内部可以使用 `yield return` 来暂停当前的执行并等待特定条件完成后再继续运行。 - **协程调度器**:这部分负责管理和控制协程的时间分配。它是通过继承自 `MonoBehaviour` 类的对象及其生命周期函数来驱动的[^2]。 当调用 `StartCoroutine()` 方法启动一个协程时,Unity 将会把对应的协程加入到调度队列中,在每一帧更新过程中逐步推进它的状态直到结束或者被手动停止。 #### 主要特点 - **分步执行**:通过多次调用 `MoveNext()` 实现步骤间的切换。 - **分时处理**:借助游戏循环中的固定间隔触发下一步动作,从而达到延迟效果而不阻塞主线程。 --- ### Unity 协程的具体用法 以下是关于如何创建、启动及终止协程的一些基本指导: #### 创建协程 为了定义一个新的协程,需编写一个返回值类型为 `IEnumerator` 的方法,并在其体内适当位置放置 `yield return` 表达式以指示何时应挂起此过程。 ```csharp private IEnumerator ExampleCoroutine() { Debug.Log("Step 1"); yield return new WaitForSeconds(2); // 等待两秒 Debug.Log("Step 2 after waiting."); } ``` 上述代码片段展示了最基础形式的一个协程实例——先打印消息 “Step 1”,接着让程序休眠一段时间再输出后续内容。 #### 启动协程 一旦准备好了一个合适的协程体之后就可以利用组件上的公共接口去激活它们了。这一步骤一般发生在脚本内的某个事件响应处比如 Start() 或 OnGUI() 当中。 ```csharp void Start() { StartCoroutine(ExampleCoroutine()); } ``` 这里我们看到的是怎样从常规的方法里发起刚才那个例子所描述的操作序列。 #### 终止协程 如果希望提前中断正在进行中的某项任务,则可采用如下方式之一来进行干预: - 调用 `StopCoroutine(Coroutine routine)` 提供具体的 Coroutine 对象作为参数; - 使用字符串名称匹配的方式调用 `StopCoroutine(string methodName)` (不推荐因为容易引起混淆); - 更加通用的做法是直接传递给定的目标 IEnumerable 结构本身至 StopAllCoroutines() 函数之中即可一次性清除所有关联项目。 ```csharp // 停止单个指定协程 Coroutine myRoutine = StartCoroutine(SomeMethod()); ... if(someCondition){ StopCoroutine(myRoutine); } // 清除对象上所有的活动协程 StopAllCoroutines(); ``` 以上这些技巧可以帮助更好地掌控复杂场景下的资源释放情况等问题解决办法。 --- ### 注意事项与最佳实践 尽管协程非常强大且易于理解,但在实际开发过程中仍需要注意以下几点: - 避免滥用协程造成性能瓶颈或难以调试的情况发生。 - 明确知道什么时候应该考虑其他替代方案如 Task/Async/Await 模型等现代多线程编程技术可能更适合某些场合下应用需求分析结果表明如此的话就应当果断采纳后者而非坚持传统做法不变通适应变化趋势发展需要不断学习进步才行啊朋友们加油吧! ---
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