【Unity/筆記】協程Coroutine

協程

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介紹

• 不是進程或線程，執行過程類似於子例程或者說不帶返回值的函數調用。
• 達到類似多線程的併發執行效果
• 在yield return 處移交控制權。
• 可以提前結束執行

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使用

• 聲明方式
  
  1. IEnumerator [methodName] (){yield return XXX }
  2. IEnumerator [methodName] (){yield return T }

• 開啓方式
  

  1. public Coroutine StartCoroutine(IEnumerator methodName())；
  2. public Coroutine StartCoroutine(string methodName);
  3. public Coroutine StartCoroutine(string methodName, [DefaultValue(“null”)] object value);
     

  StartCoroutine會立即執行開啓傳入的協程並返回一個Coroutine類型。

• 結束方式

  1. public void StopCoroutine(IEnumerator methodName());
  2. public void StopCoroutine(string methodName);

  3. public void StopCoroutine(Coroutine routine);

     前兩種結束方式根據參數類型分別對應開啓方式的三種，第三種結束方式傳入參數爲StartCoroutine所返回的Coroutine類型實例。

     內部結束執行
     yield break；

• 執行順序：開啓協程後會立即開始執行協程中的命令，直到遇到第一個yield return 時會暫時把控制權移交出去並繼續執行其它代碼，此時這個協程在這一幀中已經無法繼續往下執行了，下一幀開始後根據生命週期函數的執行順序去訪問一次協程，如果可以則會從上次yield return的地方繼續往下執行，以此類推。

  關於協程中各類yield return在一幀中執行的順序可以查閱Unity目錄下的Editor/Data/Documentation/en/Manual/ExecutionOrder.html的生命週期圖，也可通過Unity內幫助進行訪問。

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協程本質

• 協程的本質是迭代器，它們被封裝在IEnumerator，IEnumerable以及他們倆的泛型形式IEnumerator,IEnumerable之中。其中IEnumerator還實現了IDisposable接口。

  public interface IEnumerator
  {
  object Current { get; }
  bool MoveNext();
  void Reset();
  }
  public interface IEnumerable
  {
  IEnumerator GetEnumerator();
  }
  public interface IEnumerator : IEnumerator, IDisposable
  {
  T Current { get; }
  }
  public interface IEnumerable : IEnumerable
  {
  IEnumerator GetEnumerator();
  }
  public interface IDisposable
  {
  void Dispose();
  }

• IEnumerable 用來獲取一個迭代器(IEnumerator),而迭代工作實際在IEnumerator中實現，這一過程可以通過代碼來模擬完成。

  1. 執行一個協程IEnumerator,將返回得到一個新類型實例 ，循環執行該實例的MoveNext方法，如果MoveNext返回true則打印出該實例的屬性Current，這樣可以看到在協程中yield return的值都被依次打印出來，這就是foreach方法所執行的大概過程。
  2. IEnumerable提供了一個GetEnumerator的方法用來獲取迭代器。
     3.協程中所返回的值被迭代器保存在堆上以便後面繼續使用，每次調用MoveNext()方法時會從上次yield return的地方繼續。
  3. 其實迭代器這種設計在多種主流語言中都可見到，如Java，ECMAScript，Python等,通常多使用於集合類數據結構的遍歷。

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迭代器是什麼

• 迭代器工作原理是使用狀態機,在迭代器創建完一個新類型且一次未調用MoveNext前，狀態機的狀態爲0(初始狀態)，
• 此後在迭代器每次狀態改變前的狀態都會被重置爲-1(預備狀態/結束狀態),
• 然後執行過程中的代碼並記錄當前返回值，在一系列狀態完成之後狀態會依次變爲1，2，3，4…(完成狀態)以便記錄所執行到的位置。
• 另外，由於IEnumerable還需額外執行GetEnumerator方法來獲取到IEnumerator，狀態機用-2(轉接狀態)來標記這一階段的狀態

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參考資料：

1. 《使用C#語言開發跨平臺遊戲》—陳嘉棟
2. Unity官方文檔