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一、基础介绍
UniTask 是一个用于 Unity 游戏开发环境的异步编程库，它简化了在 Unity 中进行异步操作的过程。通常情况下，Unity 自带的协程（Coroutines）可以处理一些简单的异步任务，但对于更复杂的场景，比如需要处理多个异步操作、异常管理或组合同步与异步代码时，使用原生协程可能会变得复杂且不易维护。
UniTask 提供了更加现代和灵活的方式来编写异步代码，支持 async/await 编程模型，使得异步代码更容易理解和维护。此外，它还提供了诸如超时控制、条件等待、并行执行等高级特性，这些对于提高游戏开发效率非常有帮助。
主要特点包括：
- 支持 async/await 语法糖，使异步代码更加直观。
- 提供了丰富的异步操作方法，如等待指定时间、等待动画完成等。
- 集成了对 Unity 生命周期事件的支持，如
OnEnable、OnDisable等。 - 轻量级且性能高效，适用于移动平台和其他资源受限的环境。
如果你正在寻找一种更加高效和现代化的方式来处理 Unity 中的异步编程问题，UniTask 可能是一个非常好的选择。它可以让你的游戏代码更加清晰，同时也能减少潜在的错误和bug。
二、如何使用 UniTask？
使用 UniTask 进行 Unity 游戏开发中的异步编程相对直接，但首先需要确保你已经在项目中正确配置了 UniTask 库。以下是基本的步骤和示例，帮助你开始使用 UniTask：
1. 添加 UniTask 到你的 Unity 项目
你可以通过 Unity 的包管理器（Package Manager）来安装 UniTask：
- 打开 Unity 编辑器，选择
Window->Package Manager。 - 在 Package Manager 窗口中，点击左上角的加号（+），然后选择
Add package from git URL...。 - 输入
https://github.com/Cysharp/UniTask.git#2.0.0（请根据实际需要选择版本号）并点击添加。
2. 使用 UniTask 创建异步方法
一旦添加完成，你就可以在脚本中使用 UniTask 提供的功能了。以下是一个简单的例子，展示了如何使用 async/await 来等待一段时间：
using Cysharp.Threading.Tasks;
using UnityEngine;
public class Example : MonoBehaviour
{
async UniTaskVoid Start()
{
Debug.Log("Starting task...");
await UniTask.Delay(3000); // 等待3秒
Debug.Log("Task completed!");
}
}
在这个例子中，我们定义了一个名为 Example 的 MonoBehaviuor 类，并在 Start() 方法中使用了 async UniTaskVoid。这允许我们在方法内部使用 await 关键字来暂停执行直到指定的异步操作完成，这里用的是 UniTask.Delay() 来模拟一个耗时的操作。
3. 高级用法
UniTask 不仅限于简单的延迟操作，它还支持复杂的异步模式，如组合多个任务、异常处理等。例如，同时运行多个异步任务可以这样写：
async UniTaskVoid MultipleTasks()
{
var task1 = DoSomethingAsync();
var task2 = DoAnotherThingAsync();
await UniTask.WhenAll(task1, task2);
Debug.Log("Both tasks have completed.");
}
通过这种方式，你可以轻松地管理复杂的游戏逻辑，使得代码更加简洁且易于理解。
记住，虽然 UniTask 提供了很多强大的功能，但在使用过程中也应考虑性能影响和适当的错误处理机制。
让我们继续深入探讨如何更高效地使用 UniTask，并介绍一些额外的功能和最佳实践。
4. 异常处理
在异步编程中，异常处理是非常重要的。UniTask 提供了直接的方式来捕获和处理异步操作中的异常：
async UniTaskVoid HandleException()
{
try
{
await SomeAsyncMethodThatThrows();
}
catch (Exception ex)
{
Debug.LogError($"An error occurred: {ex.Message}");
}
}
在这个例子中，SomeAsyncMethodThatThrows() 是一个可能会抛出异常的异步方法。通过 try-catch 块，我们可以优雅地处理这些异常，确保游戏不会因为未处理的异常而崩溃。
5. 使用 CancellationToken 取消任务
有时候你可能需要取消一个长时间运行的任务。UniTask 支持通过 CancellationToken 来实现这一点：
private CancellationTokenSource _cts;
void Start()
{
_cts = new CancellationTokenSource();
LongRunningTask(_cts.Token);
}
async UniTaskVoid LongRunningTask(CancellationToken token)
{
while (!token.IsCancellationRequested)
{
// 模拟工作
await UniTask.Delay(1000, cancellationToken: token);
}
Debug.Log("Task was cancelled.");
}
void OnDisable()
{
_cts.Cancel();
_cts.Dispose();
}
在此示例中，当 _cts.Cancel() 被调用时，LongRunningTask 方法会检测到 IsCancellationRequested 标志被设置为 true 并退出循环，从而安全地终止任务。
6. 组合同步与异步代码
在实际项目中，你可能会遇到需要将同步和异步代码混合使用的情况。UniTask 提供了灵活的方法来组合这两种类型的代码：
async UniTaskVoid MixedSyncAsync()
{
Debug.Log("Start sync operation...");
SyncOperation(); // 同步操作
Debug.Log("End sync operation...");
await UniTask.Delay(1000); // 异步等待
Debug.Log("Start another sync operation...");
SyncOperation(); // 另一个同步操作
Debug.Log("End another sync operation.");
}
void SyncOperation()
{
// 模拟同步操作
Debug.Log("Performing sync operation...");
}
这种灵活性使得你可以根据具体需求自由地组织代码逻辑。
三、综合性案例
下面我将提供一个综合性的应用案例，展示如何使用 UniTask 来处理复杂的游戏场景。这个例子将结合多个功能点，包括异步任务的组合、异常处理、取消操作以及与 Unity 生命周期的集成。
案例：异步加载资源并执行一系列操作
假设你正在开发一款游戏，需要在游戏启动时从远程服务器异步加载一些资源（如纹理、音频文件等），并在加载完成后播放一段动画和音效，同时允许玩家在加载过程中随时取消加载。
1. 准备工作
首先确保你已经在项目中安装了 UniTask 库。然后创建一个新的 C# 脚本 GameInitializer.cs 并将其附加到一个空的游戏对象上。
2. 实现代码
using Cysharp.Threading.Tasks;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Networking;
public class GameInitializer : MonoBehaviour
{
private CancellationTokenSource _cts;
async void Start()
{
_cts = new CancellationTokenSource();
try
{
await InitializeGameAsync(_cts.Token);
Debug.Log("Game initialization completed.");
}
catch (OperationCanceledException)
{
Debug.Log("Game initialization was cancelled by the user.");
}
catch (System.Exception ex)
{
Debug.LogError($"An error occurred during game initialization: {ex.Message}");
}
}
async UniTask InitializeGameAsync(CancellationToken token)
{
// 异步加载资源
var resources = new List<TaskCompletionSource<(string, byte[])>>();
foreach (var resourceUrl in GetResourceUrls())
{
resources.Add(LoadResourceAsync(resourceUrl, token));
}
// 等待所有资源加载完成
var loadedResources = await UniTask.WhenAll(resources.Select(tcs => tcs.Task));
// 假设加载完成后执行的操作，比如播放动画和音效
foreach (var (resourceName, data) in loadedResources)
{
Debug.Log($"{resourceName} loaded successfully.");
PlayAnimationAndSound(resourceName); // 这里只是一个示例方法
}
}
IEnumerable<string> GetResourceUrls()
{
yield return "https://example.com/resource1.png";
yield return "https://example.com/resource2.mp3";
// 添加更多资源URL...
}
async TaskCompletionSource<(string, byte[])> LoadResourceAsync(string url, CancellationToken token)
{
var tcs = new TaskCompletionSource<(string, byte[])>();
using (var www = UnityWebRequest.Get(url))
{
var operation = www.SendWebRequest();
operation.completed += (_) =>
{
if (www.result == UnityWebRequest.Result.Success)
{
tcs.SetResult((url.Split('/').Last(), www.downloadHandler.data));
}
else
{
tcs.SetException(new System.Exception(www.error));
}
};
// 监听取消请求
token.Register(() =>
{
if (!tcs.Task.IsCompleted)
{
operation.Dispose();
tcs.SetCanceled();
}
});
}
return await tcs.Task;
}
void PlayAnimationAndSound(string resourceName)
{
// 根据资源名播放相应的动画或音效
Debug.Log($"Playing animation and sound for {resourceName}...");
}
void OnDestroy()
{
_cts.Cancel();
_cts.Dispose();
}
public void CancelLoading()
{
_cts.Cancel();
}
}
3. 解释代码
- 初始化：在
Start()方法中创建了一个CancellationTokenSource对象_cts，用于管理取消操作。 - 资源加载：
InitializeGameAsync()方法负责异步加载资源，并等待所有资源加载完成。这里使用了UniTask.WhenAll()来并发加载多个资源。 - 异常处理：通过
try-catch结构捕获可能发生的异常，包括用户取消操作导致的OperationCanceledException和其他未知异常。 - 取消操作：每个资源加载任务都会监听
_cts.Token，如果调用了CancelLoading()方法，则会取消所有正在进行的加载操作。 - 资源使用：一旦资源加载完成，
PlayAnimationAndSound()方法被调用来模拟播放动画和音效的过程。
4. 测试与扩展
你可以通过调用 CancelLoading() 方法来测试取消加载功能，或者添加更多的资源类型和处理逻辑来扩展此案例。这个例子展示了如何利用 UniTask 处理复杂的异步任务流，同时保持代码的清晰性和可维护性。
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