unity的序列化机制有一些限制和特性

最新推荐文章于 2025-04-03 21:43:53 发布

你一身傲骨怎能输

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分类专栏：游戏开发技术专栏文章标签： unity 游戏引擎

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在Unity中，序列化是一个重要的功能，尤其是在保存游戏状态、网络传输和编辑器扩展等场景中。正如你所提到的，Unity的序列化机制有一些限制和特性，这些特性可能导致一些常见问题。接下来，我们将详细讨论这些问题，并重点介绍JSON和二进制序列化方案。

Unity序列化中的常见问题

1. 空引用问题

当一个类（如类A）中包含另一个类（如类B）的空引用时，Unity在序列化时会自动创建类B的实例来填补这个空引用。这可能导致以下问题：

构造函数问题：如果类B有多个构造函数，Unity可能无法确定使用哪个构造函数来创建实例，从而导致序列化失败或不一致的状态。
无限循环：如果类B是类A的子类（即类A和类B是相互引用的），在序列化时可能会导致无限循环。虽然Unity有深度限制来防止真正的无限循环，但在达到限制之前，可能会造成严重的性能问题和内存浪费。

2. 多态问题

在使用多态时，例如在List<BaseClass>中存储派生类的实例，Unity的序列化机制只会序列化基类的信息，而不会序列化派生类的特定信息。这意味着在反序列化时，只有基类的字段会被恢复，派生类的字段将丢失。

ISerializationCallbackReceiver接口

为了处理上述问题，Unity提供了ISerializationCallbackReceiver接口。通过实现该接口的两个方法OnBeforeSerialize和OnAfterDeserialize，开发者可以自定义序列化和反序列化的过程。

OnBeforeSerialize：在序列化之前调用，可以在这里处理需要序列化的数据，确保它们符合Unity的序列化要求。
OnAfterDeserialize：在反序列化之后调用，可以在这里恢复或初始化数据，以确保对象的状态是正确的。

JSON和二进制序列化方案

如果不想依赖Unity的内置序列化机制，开发者可以选择其他序列化方案，如JSON和二进制序列化。

JSON序列化

优点：

可读性：JSON格式是文本格式，易于人类阅读和编辑。
广泛支持：许多编程语言和库都支持JSON格式，便于与其他系统进行数据交换。
灵活性：JSON可以轻松处理复杂的数据结构。

缺点：

性能：在某些情况下，JSON的序列化和反序列化性能可能不如二进制格式。
类型信息丢失：JSON不支持类型信息，因此在反序列化时可能需要手动处理类型转换。

在Unity中使用JSON：
Unity提供了JsonUtility类来处理JSON序列化和反序列化。以下是一个简单的示例：

[System.Serializable]
public class PlayerData
{
    public string playerName;
    public int playerScore;
}

public class JsonExample : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        PlayerData player = new PlayerData { playerName = "Alice", playerScore = 100 };
        
        // 序列化
        string json = JsonUtility.ToJson(player);
        Debug.Log(json); // 输出: {"playerName":"Alice","playerScore":100}

        // 反序列化
        PlayerData deserializedPlayer = JsonUtility.FromJson<PlayerData>(json);
        Debug.Log(deserializedPlayer.playerName); // 输出: Alice
    }
}

二进制序列化

优点：

性能：二进制序列化通常比文本格式（如JSON）更快，数据量更小。
类型信息保留：二进制序列化可以保留类型信息，避免类型转换的问题。

缺点：

可读性差：二进制格式不易于人类阅读和编辑。
跨平台兼容性：不同平台之间的二进制格式可能不兼容。

二进制序列化示例

在Unity中，使用BinaryFormatter进行二进制序列化和反序列化的基本步骤如下：

创建一个可序列化的类。
使用BinaryFormatter将对象序列化为二进制格式并保存到文件。
从文件中读取二进制数据并反序列化为对象。

以下是一个完整的示例：

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using UnityEngine;

[Serializable]
public class PlayerData
{
    public string playerName;
    public int playerScore;
}

public class BinarySerializationExample : MonoBehaviour
{
    private string filePath;

    void Start()
    {
        // 设置文件路径
        filePath = Path.Combine(Application.persistentDataPath, "playerData.dat");

        // 创建一个PlayerData实例并序列化
        PlayerData player = new PlayerData { playerName = "Bob", playerScore = 200 };
        SaveData(player);

        // 反序列化数据
        PlayerData loadedPlayer = LoadData();
        Debug.Log($"Player Name: {loadedPlayer.playerName}, Score: {loadedPlayer.playerScore}");
    }

    void SaveData(PlayerData player)
    {
        BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        using (FileStream stream = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
        {
            formatter.Serialize(stream, player);
            Debug.Log("Data saved to " + filePath);
        }
    }

    PlayerData LoadData()
    {
        if (File.Exists(filePath))
        {
            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
            using (FileStream stream = new FileStream(filePath, FileMode.Open))
            {
                PlayerData player = formatter.Deserialize(stream) as PlayerData;
                return player;
            }
        }
        else
        {
            Debug.LogError("File not found: " + filePath);
            return null;
        }
    }
}

代码说明

PlayerData类：这是一个可序列化的类，包含玩家的名称和分数。它使用[Serializable]特性标记，以便可以被BinaryFormatter序列化。
文件路径：在Start方法中，我们设置了文件路径，使用Application.persistentDataPath确保文件存储在可写的目录中。
SaveData方法：这个方法使用BinaryFormatter将PlayerData对象序列化并保存到指定的文件中。
LoadData方法：这个方法从文件中读取二进制数据并反序列化为PlayerData对象。如果文件不存在，则返回null并输出错误信息。
Start方法：在Start方法中，我们创建一个PlayerData实例，调用SaveData方法保存数据，然后调用LoadData方法加载数据并输出到控制台。