#遊戲unity#協程

#遊戲unity#協程

因爲對戰系統主要實現的是回合制的戰鬥，是卡牌中常用的方式；而博主從沒有製作過回合制的遊戲，所以去網上查了回合制遊戲的設計思路與整體框架,博主認爲回合制遊戲最重要的點就是交替攻擊，宏觀來看，也就是將雙方的攻擊作爲一個循環，當其中一方血量爲0時，循環終止，對戰結束。在其中，博主偶然發現了一個新鮮的玩意，可以較爲直觀簡潔的實現交替攻擊，那就是——協程！這篇博客，博主先詳細介紹協程（也都是自己的見解，可能會有些不準確，歡迎交流哦！）
一開始當我看到協程的時候，我首先認爲它是跟線程一樣的存在，是在主線程執行時進行的一條程序執行的支線，與主線程執行的沒有太大關係，就像操作系統實驗中做過的線程通信一樣的感覺。然而，在經過自己的學習與嘗試後，發現，我初次的理解是完全錯誤的。（好吧，朋友們可是忽略我上面的話了其實…）
協程並不是線程，協程是運行在主線程中的，是和主線程同步執行的代碼，不同的地方是運行的方法可以被yield return在當前幀進行打斷，到下一幀後可以繼續從被打斷的地方繼續運行。注意它是在每一幀都會被調用的。現在給出一個官網上的解釋：
A coroutine is a function that is executed partially and, presuming suitable conditions are met, will be resumed at some point in the future until its work is done.
即協程是一個分部執行，遇到條件（yield return 語句）會掛起，直到條件滿足纔會被喚醒繼續執行後面的代碼。Unity在每一幀（Frame）都會去處理對象上的協程。
Unity主要是在Update後去處理協程（檢查協程的條件是否滿足）。
接下來給大家上一個小小的實例，便於理解，場景中有一個空的GameObject對象，其綁定了下面的腳本——

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class Test : MonoBehaviour
{
    int frame = 0;

    void Start ()
    {
        this.StartCoroutine(CountDown());
    }

    void Update ()
    {
        Debug.Log("Now is frame: " + (++frame));
    }

    IEnumerator CountDown()
    {
        Debug.Log("step - 1");
        yield return null;
        Debug.Log("step - 2");
        yield return null;
        Debug.Log("step - 3");
        yield return null;
        Debug.Log("step - 4");
    }
}

可以在控臺看到他的輸出，如下圖

當進入Start方法時開始啓動協程，這時候協程開始運行，輸出“step1”後遇到第一個yield return後暫停本幀的運行，接下來進入Update方法輸出“frame1”，由於協程調用是在Update之後，所以第二幀開始後，先執行了第二個Update輸出“frame2”，然後從協程的上次暫停處繼續執行，輸出“step2”後遇到第二個yield return後暫停本幀的運行，如此反覆，當輸出“step4”後發現方法已經執行完畢，協程結束。
協程不是線程，也不是異步執行的,是Unity每幀LateUpdate()之後都會去處理的函數。
在網上找到的運行圖如下

而yield break的效果會立即中斷協程的運行。從示例代碼也可以看出，協程重要的幾個語法就是yield return， IEnumerator 和 Unity StartCoroutine。
好了，博主覺得大家應該對協程有了初步的瞭解，接下來應該梳理下協程控制的語法結構啦

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1.IEnumerator

IEnumerator是枚舉類的一個接口，相信接觸C#的都知道，問題是很多人分不清 IEnumerator 和 IEnumerable，如下是官網上他們的定義：

public interface IEnumerable
{
    IEnumerator GetEnumerator();
}

public interface IEnumerator
{
    bool MoveNext();
    void Reset();

    Object Current { get; }
}

我覺得從代碼定義上大家也能看出它們一個明顯的區別，我的理解是——
1.IEnumerable是一個更“上層”的接口，而它的“下級”是IEnumerator接口，也就是說，離底層實現更接近的是IEnumerator。
2.IEnumerator object具體實現了遍歷器iterator（通過MoveNext()，Reset()，Current）。
3.從這兩個接口的用詞選擇上，也可以看出其不同：IEnumerable是一個聲明式的接口，聲明實現該接口的class是“可枚舉（enumerable）”的，但並沒有說明如何實現枚舉器（iterator）；IEnumerator是一個實現式的接口，IEnumerator object就是一個iterator。
需要注意的一點就是隻要集合保持不變，枚舉數就將保持有效。如果對集合進行了更改（例如添加、修改或刪除元素），則該枚舉數將失效且不可恢復，並且下一次對 MoveNext 或 Reset 的調用將引發 InvalidOperationException。如果在 MoveNext 和 Current 之間修改集合，那麼即使枚舉數已經無效，Current 也將返回它所設置成的元素。
因爲枚舉集合並沒有保護好自己的數據集，也無法阻止其他線程對枚舉集合數據的修改，所以在一定程度上是不安全的，若要在枚舉過程中保證線程安全，可以在整個枚舉過程中鎖定集合，或者捕捉由於其他線程進行的更改而引發的異常。

2.yield關鍵字

在迭代器塊中用於向枚舉數對象提供值或發出迭代結束信號。它的形式爲下列之一：
　　

   yield return <expression_r>;
　　yield break;

備註 :
　　計算表達式並以枚舉數對象值的形式返回；expression_r 必須可以隱式轉換爲迭代器的 yield 類型。
　　yield 語句只能出現在 iterator 塊中，該塊可用作方法、運算符或訪問器的體。這類方法、運算符或訪問器的體受以下約束的控制：
　　不允許不安全塊。
　　方法、運算符或訪問器的參數不能是 ref 或 out。
　　yield 語句不能出現在匿名方法中。
　　當和 expression_r 一起使用時，yield return 語句不能出現在 catch 塊中或含有一個或多個 catch 子句的 try 塊中。

　　yield return 提供了迭代器一個比較重要的功能，即取到一個數據後馬上返回該數據，不需要全部數據裝入數列完畢，這樣有效提高了遍歷效率。
　　

yield return new WaitForFixedUpdate();

等待直到下一個固定幀速率更新函數。

yield return new WaitForEndOfFrame();

等待直到所有的攝像機和GUI被渲染完成後，在該幀顯示在屏幕之前。

yield return new WaitForSeconds(1);

在給定的秒數內，暫停協同程序的執行。

3.Unity StartCoroutine

Unity使用 StartCoroutine(routine: IEnumerator): Coroutine 啓動協程，參數必須是 IEnumerator 對象。
其實，StartCoroutine(string methodName)和StartCoroutine(IEnumeratorroutine)都可以開啓一個協程，
區別：使用字符串作爲參數時，開啓協程時最多隻能傳遞一個參數，並且性能消耗會更大一點; 而使用IEnumerator 作爲參數則沒有這個限制。
具體比較深入的理解，推薦一篇博客StartCoroutine

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運行時想要終止協程——
1).在Unity3D中，使用StopCoroutine(stringmethodName)來終止該MonoBehaviour指定方法名的一個協同程序，使用StopAllCoroutines()來終止所有該MonoBehaviour可以終止的協同程序。
包括StartCoroutine(IEnumerator routine)的。
2).還有一種方法可以終止協同程序，即將協同程序所在gameobject的active屬性設置爲false，當再次設置active爲ture時，協同程序並不會再開啓；
如是將協同程序所在腳本的enabled設置爲false則不會生效。
需要注意的一個小發現：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class TestCoroutine : MonoBehaviour {

    private bool isStartCall = false;  //Makesure Update() and LateUpdate() Log only once
    private bool isUpdateCall = false;
    private bool isLateUpdateCall = false;
    // Use this for initialization
    void Start () {
        if (!isStartCall)
        {
            Debug.Log("Start Call Begin");
            StartCoroutine(StartCoutine());
            Debug.Log("Start Call End");
            isStartCall = true;
        }

    }
    IEnumerator StartCoutine()
    {

        Debug.Log("This is Start Coroutine Call Before");
        yield return new WaitForSeconds(1f);
        Debug.Log("This is Start Coroutine Call After");

    }
    // Update is called once per frame
    void Update () {
        if (!isUpdateCall)
        {
            Debug.Log("Update Call Begin");
            StartCoroutine(UpdateCoutine());
            Debug.Log("Update Call End");
            isUpdateCall = true;
            this.enabled = false;
            //this.gameObject.SetActive(false);
        }
    }
    IEnumerator UpdateCoutine()
    {
        Debug.Log("This is Update Coroutine Call Before");
        yield return new WaitForSeconds(1f);
        Debug.Log("This is Update Coroutine Call After");
        yield return new WaitForSeconds(1f);
        Debug.Log("This is Update Coroutine Call Second");
    }
    void LateUpdate()
    {
        if (!isLateUpdateCall)
        {
            Debug.Log("LateUpdate Call Begin");
            StartCoroutine(LateCoutine());
            Debug.Log("LateUpdate Call End");
            isLateUpdateCall = true;

        }
    }
    IEnumerator LateCoutine()
    {
        Debug.Log("This is Late Coroutine Call Before");
        yield return null;
        Debug.Log("This is Late Coroutine Call After");
    }
}

先在Update中調用 this.enabled = false; 得到的結果：
然後把 this.enabled = false; 註釋掉，換成 this.gameObject.SetActive(false); 得到的結果如下：

通過設置MonoBehaviour腳本的enabled對協程是沒有影響的，但如果 gameObject.SetActive(false) 則已經啓動的協程則完全停止了，即使在Inspector把gameObject 激活還是沒有繼續執行。
也就是說，我們可以理解爲協程函數的地位完全是跟MonoBehaviour是一個層次的，不受MonoBehaviour的狀態影響，但跟MonoBehaviour腳本一樣受gameObject 控制。
這樣解釋是不是清楚多了？推薦一篇很棒的學習博客協程理解
期待下次，開始寫回合制腳本的博客喲。