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文章目录

• Unity实用框架（一）场景管理框架

• 框架思路

• IScene/ISceneManager

• IScene
• ISceneManager

• UISceneManager

• Pop
• Push

Unity实用框架（一）场景管理框架

众所周知，Unity引擎本身提供了具有切换场景功能的SceneManager模块，但只包含比较基础的功能，比如简单的切换场景、创建场景等，想要使得我们的场景管理框架能够适用于更加复杂的情形，显然需要一套更加强大的接口。下面，笔者将提供一种撰写灵活好用的SceneManager的可行思路。

框架思路

IScene/ISceneManager

首先，为了践行面向接口编程的思想，我们需要理解我们想要达成怎样的目标，并以接口的形式将其展现出来。定义Iscene与ISceneManager以抽象场景对象和场景管理组件对象。

定义这两个接口后，在之后的实际实现中，就可以分别使新的类型实现IScene接口称为一个可加载的场景，或实现ISceneManager使得类型拥有以某种逻辑完成场景切换功能的工具（如切换UI场景的UISceneManager或切换战斗场景的BattleSceneManager）。

IScene

一个典型的场景能够定义为一组状态机，在这里，为场景定义如下状态：

可以看到，这里将场景分为三条线，五个状态，还是比较简单的。这五个状态基本上能够满足场景管理的需求。对应上面每一个状态的，是一个函数，该函数执行状态切换时应当完成的操作。当然，由于load状态要负责场景资源的加载，我们自然而然地将其返回值定义为IEnumerator以应用协程。

IEnumerator Load(object savedState);

此外，在接口中定义两个属性，一个为name(string)以标识场景，另一个为ISceneManager接口，此成员应当作为当前SceneManager单例的引用，用于完成Scene与SceneManager间的交互。

IScene的完整定义如下：

public interface IScene
{
    string Name { get; }
    ISceneManager SceneManager { get; set; }
    IEnumerator Load(object savedState);
    void Begin();
    void Resume();
    void Pause();
    void Finish();
}

ISceneManager

在这里，我们在SceneManager使用栈结构来储存场景。当然这并非编写场景管理框架的唯一解决方案，但使用栈自然有它的好处所在。进入下一个页面/回到上一个页面是场景切换中经常出现的模式，使用栈结构能很好的适应这种情况。

既然是使用栈，那么ISceneManager自然就应当定义Push和Pop两种状态，当然，为了更加灵活地处理场景切换，添加replace状态，该状态相当于pop和push的组合，但省去了中间状态。

同时，对于场景切换的中间态，我们单独用一个类来定义它：

public class Transition

这个“中间态”类将极大地扩展我们的SceneManager的可用性，它包含了前一个场景、后一个场景，以及场景切换的动态效果，此类并非实际实现，想要实现类似渐入渐出等效果，应当撰写此类的子类。

public enum TransitionType
{
    Push,
    Pop，
    Replace
}
public class Transition
	{
		public TransitionType TransitionType { get; set; } //转换类型
		public IScene NextScene { get; set; } //下一个场景
		public Type NextSceneType { get; set; } //下一个场景的类型
		public object SavedState { get; set; } //保存的场景数据
		public event Action TransitionEnded; // 回调事件
		public event Action TransitionFadeOuted; // 回调事件
		internal void RaiseTransitionEnded()
		{
			TransitionEnded?.Invoke();
		}
		internal void RaiseTransitionFadeOuted()
		{
			TransitionFadeOuted?.Invoke();
		}
	}

最后，在ISceneManager接口中，包含了当前正在运行的场景、当前指定的Transition，切换场景的方法和回调事件。

public interface ISceneManager
{
    IScene CurrentScene { get; }
    Transition CurrentTransition { get; }
    event Action<Transition> TransitionStarted;
    event Action<Transition> TransitionEnded;
    void SetTransition(Transition transition);//可理解为原生SceneManager的loadscene函数。
}

UISceneManager

现在，我们来完成IsceneManager的一个实际实现。不同种类的场景可能需要应用不同的SceneManager（都实现ISceneManager接口），这里以UI为例。

首先，是UI界面需要的一些组件：

private UIRoot uiRoot; //NGUI相关，如果使用UGUI或者其他GUI控件就不需要它
private UICamera uiCamera; //拍摄UI界面的摄像机
private LayerMask eventReceiverMask = -1; //层级遮罩

然后，需要一个栈储存当前加载了的所有场景

private List<IUIOverlay> stackedOverlayList = new List<IUIOverlay>();
private List<KeyValuePair<IScene, object>> stackedScenes = new List<KeyValuePair<IScene, object>>();

其中，上面的IUIOverlay接口定义了当前UI界面上的其他UI，或者说画中画，IUIOverlay本身不在本文的讨论之列。列在这里的目的在于，读者可以清楚如果想用SceneManager实现画中画、弹窗等效果，可以让弹窗、画中画的控制脚本实现此接口，以方便在SceneManager中统一管理。

当然，我们的重点在于SetTransition函数实现。

public void SetTransition(Transition transition)
{
    if (CurrentTransition != null)
    {
        return;
    }

    var t = transition as UITransition; //UITransition是Transition的子类
    if (t.Animation == TransitionAnimation.None)
    {
        CoroutineManager.Instance.StartCoroutine(UIRoot, SetTransitionAsync(transition));
    }
    else if (t.Animation == TransitionAnimation.Fade)
    {
        CoroutineManager.Instance.StartCoroutine(UIRoot, SetFadeTransitionAsync(transition));
    }
    else
    {
        CoroutineManager.Instance.StartCoroutine(UIRoot, SetSlideTransitionAsync(transition));
    }
}

不同的场景转换效果（None无效果，Fade渐入渐出，Slide幻灯片式滑出，这里假设只有这三种方式）需要不同的转换函数，因此转交给不同的函数进行调用。注意场景转换这种开销明显较大的操作应当应用协程。这里的CoroutineManager也并非原生的协程管理器，在其它文章中，笔者将会介绍一个优雅的CoroutineManager将如何设计。

场景转换时要做些什么呢？首先，需要判断当前的转换方式时Push还是Pop，以此判断是从stackedScene中取出场景还是压入场景。

Pop

对于pop，所要做的就是弹出当前场景，并从存于栈中的场景中取出一个并加载。

if (transition.TransitionType == TransitionType.Pop)
{
    if (stackedScenes.Count > 0)
    {
        var kv = stackedScenes[stackedScenes.Count - 1];
        transition.NextScene = kv.Key;
        transition.SavedState = kv.Value;
        stackedScenes.RemoveAt(stackedScenes.Count - 1);
    }
}
CurrentTransition = transition;
//场景类和其数据类共同组成了transition
var nextScene = transition.NextScene;
var savedState = transition.SavedState;
//别忘了在Iscene中定义的状态！在取出栈中场景后，销毁当前场景前，先调用pause
currentScene?.Pause();

Push

对于push，要将当前场景和需要保存的场景数据压入栈。

if (transition.TransitionType == TransitionType.Push && currentScene != null)
{
    stackedScenes.Add(new KeyValuePair<IScene, object>(currentScene, nullSavedState));
}
currentScene?.Pause();

压入栈中时，随场景一起压入的是一个空数据，此数据将在场景建立完成后再被填充。由于一般来说，我们需要保存场景在被销毁前的最后一个状态，因此，最合理的方式应该是在IScene.Finish()函数中将数据存入（还记得上面的IScene状态机吗），关于数据的形式不会再本篇文章中阐述。显然，对于每个场景，需要保存的数据种类相差甚远，因此对于每个继承自IScene的场景类，编写一个对于该场景的data类是合理的。比如，对于游戏大厅场景LobbyScene ：IScene，写一个LobbySceneData来存储它的数据。这个类就是IScene在加载场景时，load函数所获取的参数！

IEnumerator Load(object savedState);

在导入新场景之后，就可以调用当前场景的finish函数来销毁它，并且加载现在的场景了。编写符合需求的函数来完成场景转换的动画，比如用遮罩来实现渐入渐出、或者canvas上的"loading"字样，不在这里赘述。

//统一场景转换动画？

currentScene?.Finish();

//统一场景转换动画？

currentScene = nextScene;
StartCoroutine(currentScene.Load(currentScene.data));

//...
currentScene?.Begin();
//..
currentScene?.Resume();
//..

综上，我们就实现了一个最简单的场景管理器！以LobbyScene为例，这一套场景管理的关系如下所示

更新时间:2022.7.16