unity 子线程会抢占主线程调用吗 unity多线程限制

转载

编程梦想翱翔者 2024-04-26 11:50:49

文章标签 unity 子线程会抢占主线程调用吗多线程 unity Test 协同程序 文章分类 游戏开发

文章目录

前言
一、unity真的不支持多线程吗？

1.unity中使用多线程
2.unity中多线程的停止
3.unity中使用多线程的问题

二、协同程序

1.协程的使用
2.协程的原理

总结

前言

Unity中的协程，即协同程序，是一个很好用的工具，我们在很多时候都会用到，但协程究竟是怎样的机制？和线程是什么样的区别？下面让我们来一探究竟。

一、unity真的不支持多线程吗？

首先，unity中是支持多线程的。初学unity时看到有些地方说，unity中不支持多线程，就没怎么尝试过。之后进一步学习时才更多的了解了一些，下面通过几个例子来看一下unity中多线程的使用。

1.unity中使用多线程

首先在unity场景中创建一个空物体，创建一个新的C#脚本，在类中定义一个方法，循环打印1，再定义一个线程对象，在Start()生命周期函数中开启线程。

代码如下：

Thread t;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        t = new Thread(Test);
        t.Start();
    }
    void Test()
    {
        while (true)
        {
            print(1);
        }
    }

将脚本挂载到场景上的空物体，运行，发现可以正常打印出1，也没有报错。

unity 子线程会抢占主线程调用吗 unity多线程限制_Test

2.unity中多线程的停止

如果做到了这一步，接下来会发现，即使停止运行，程序仍在继续打印1。尝试将线程对象改为后台线程，重新运行：

代码如下：

t.IsBackground = true;

发现仍然不停打印。原因，其实UnityEditor本身就是这个软件程序中的一根线程，当我们在脚本中新开一个线程时，它是和UnityEditor同步执行的，所以我们停止了UnityEditor的运行并不会影响这个线程的执行。解决方案：在脚本的生命周期函数OnDestory()中停止线程，这样停止运行时会调用场景上对象的OnDestory()方法，就会停止其它线程。
代码如下：

void OnDestroy()
    {
        t.Abort();
    }

3.unity中使用多线程的问题

下面我们再通过一个例子看一下，为什么有unity中不支持多线程的这种说法。还是上述脚本，我们改一下Test方法：

代码如下：

Thread t;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        t = new Thread(Test);
        t.Start();
    }
    void Test()
    {
        while (true)
        {
            print(transform.position);
        }
    }

注意这里将打印结果改为了transform.position，运行，发现报了这样一个错误：

unity 子线程会抢占主线程调用吗 unity多线程限制_Test_02

提示get_transform是Component类中的一个属性中的get方法，涉及到unity中的一些反射机制，这里不做过多描述，简单来说提示的意思就是我们要打印的transform.position只能在主线程中执行。实际上我们在脚本中新开的线程无法访问绝大部分unity中的对象，都会报这个错误，所以会有unity不支持多线程的这种说法，但实际上这种说法并不完全正确。

虽然新开的线程无法访问unity中的很多对象，但是我们可以将一些复杂的算法计算、网络连接等逻辑抛给一个新的线程去处理，将处理的数据放在公共内存模块中，在unity主线程就可以访问使用了，关于这种案例我们之后再讨论，前面说了很多关于多线程的问题，下面来讲一下unity对于以上问题机制给出的解决方案——协程。

二、协同程序

协同程序简称协程，多在资源、场景异步加载等逻辑时使用，它的使用效果和线程有些类似，都可以在不卡住主程序的情况下开启另一段逻辑的执行，但是它和线程有本质上的区别，协程的执行是在主线程下，而不是在另一个线程中，所以它可以访问unity中的所有对象，而不会出现上述使用线程中遇到的问题。

1.协程的使用

协程的基本使用：声明一个返回值为IEnumerator的方法，用然后用MonoBehaviour中的StartCoroutine()方法开启协程。

代码如下：

void Start()
    {
        //开启协程返回一个协程对象
        Coroutine co = StartCoroutine(Test());
        //关闭协程
        StopCoroutine(co);
    }

    IEnumerator Test()
    {
        while (true)
        {
            print(1);
            //要有一个yield修饰的返回值
            yield return new WaitForSeconds(1);
        }
    }

协程方法是每秒钟打印一次1，这里关于协程的返回值暂时不做过多介绍，之后可能在别的文章中具体说明，读者也可看一下unity官方的描述，下面着重讲一下协程原理。

2.协程的原理

协程本质上包括两部分：
1、协程方法
2、协程调度器

协程方法即返回值为IEnumerator接口类型或其子类的方法，本质上是一个迭代器方法，不了解C#迭代器的读者可以先补充一下这方面的知识。我们进入IEnumerator接口看一下：

public interface IEnumerator
    {
        //表示方法当前执行到的返回值
        object Current { get; }
        //继续执行方法，返回表示是否执行完毕
        bool MoveNext();
        //重置方法的执行位置
        void Reset();
    }

我们不使用MonoBehaviour的StartCoroutine方法，来执行一个协程：

代码如下：

void Start()
    {
        IEnumerator ie = Test();
        print(ie.MoveNext());
        print(ie.Current);

        print(ie.MoveNext());
        print(ie.Current);

        print(ie.MoveNext());
        print(ie.Current);

        print(ie.MoveNext());
        print(ie.Current);
    }

    IEnumerator Test()
    {
        print(1);
        yield return 1;
        print(2);
        yield return "哈哈";
        print(3);
        yield return 3.14;
        print(4);
        yield return gameObject;
    }

unity中的运行结果：

unity 子线程会抢占主线程调用吗 unity多线程限制_unity 子线程会抢占主线程调用吗_03

由此可见，所谓协同程序，就是一步步的执行迭代器对象中的MoveNext()方法，调用MoveNext()方法会执行下一个yield return之前的逻辑，并且根据MoveNext()的返回值判断是否全部执行完毕，而通过yield return返回Current成员对象，来判断下一次执行MoveNext()的时机。而这些工作，就是由协同程序的第二部分——协程调度器来实现的。这里的协程调度器是unity引擎实现的，理论上我们是可以自己去实现一个协程调度器的，大家感兴趣的话可以自己实现一个，能进一步加深对协程的理解。