前言

Unity3D 的序列化機制是其核心功能之一，用于在編輯器和運行時之間持久化數據、管理場景狀態、處理預制體（Prefab）以及實現跨平臺兼容性。以下是其應用場景和基本原理的詳細解析：

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一、應用場景

1. 場景（Scene）與預制體（Prefab）的保存與加載

• Unity 使用序列化將場景中的 GameObject、組件（Component）及其屬性保存為文本或二進制格式（如?.unity?場景文件或?.prefab?文件）。
• 預制體的實例化和修改（如覆蓋屬性）依賴序列化機制。

• Inspector 面板的編輯

• 在編輯器中，組件的公有字段（或標記了?[SerializeField]?的私有字段）通過序列化機制暴露到 Inspector 面板，修改后的值會被序列化保存。

• ScriptableObject 數據持久化

• ScriptableObject 的數據通過序列化存儲為?.asset?文件，適用于游戲配置（如技能、物品屬性）。

• 資源熱更新與跨平臺兼容

• AssetBundle 中的資源（如材質、動畫）通過序列化實現跨平臺兼容，確保不同平臺加載時數據格式正確。

• 運行時狀態持久化

• 游戲存檔（如玩家進度、物品欄）可通過序列化（如?JsonUtility?或?BinaryFormatter）保存到本地文件。

二、基本原理

1. 序列化的條件

Unity 的序列化遵循以下規則：

• 自動序列化的字段：
  • public?字段（除非標記?[NonSerialized]）。
  • 標記了?[SerializeField]?的私有/受保護字段。
• 不序列化的字段：
  • 屬性（Property）、靜態字段、未標記?[SerializeField]?的私有字段。
  • 標記了?[NonSerialized]?的字段。

2. 序列化流程

• 編輯器序列化：
  • 當場景或預制體保存時，Unity 將 GameObject 的層級結構和組件屬性轉換為 YAML 格式文本（可讀性高）。
  • 示例：一個 Transform 組件的序列化結果：

Transform:m_ObjectHideFlags: 0m_Position: {x: 0, y: 0, z: 0}m_Rotation: {x: 0, y: 0, z: 0, w: 1}

• 運行時序列化：
  • 使用?JsonUtility.ToJson()?或?BinaryFormatter?將對象轉換為字符串或二進制數據。

3. 序列化深度

• Unity 支持深度序列化，遞歸處理對象及其子屬性。
• 例外：
  • 引用類型（如?UnityEngine.Object?派生類）會被序列化為元數據（如 GUID 和文件ID），而非完整對象。
  • 循環引用可能導致序列化失敗。

4. 自定義序列化

通過接口?ISerializationCallbackReceiver，開發者可以在序列化前后執行邏輯：

public class CustomData : MonoBehaviour, ISerializationCallbackReceiver
{public Dictionary<string, int> stats = new Dictionary<string, int>();// 序列化前將 Dictionary 轉換為 List[SerializeField] private List<string> _keys;[SerializeField] private List<int> _values;public void OnBeforeSerialize(){_keys = new List<string>(stats.Keys);_values = new List<int>(stats.Values);}public void OnAfterDeserialize(){stats = new Dictionary<string, int>();for (int i = 0; i < _keys.Count; i++)stats.Add(_keys[i], _values[i]);}
}

三、技術細節與注意事項

1. 版本兼容性

• 修改類結構（如刪除字段）可能導致反序列化失敗，舊數據可能丟失。
• 通過?[FormerlySerializedAs("oldFieldName")]?標記字段重命名，兼容舊數據。

• 性能優化

• 避免頻繁序列化大型數據結構（如長列表），尤其在移動端。
• 使用?[Serializable]?標記自定義結構體或類以支持序列化。

• 不可序列化的類型

• Unity 無法序列化接口（interface）、委托（delegate）或非?UnityEngine.Object?派生類。
• 解決方法：將接口轉換為具體類，或使用?ScriptableObject?封裝。

• Prefab 差異序列化

• 預制體實例的屬性覆蓋（如修改 Transform 的位置）通過序列化差異實現，保存為“覆蓋”數據而非完整副本。

四、調試與工具

1. 查看序列化數據

• 在 Unity 編輯器中選擇?Assets > Open C# Project，查看?.meta?文件或 YAML 格式的預制體/場景文件。

• 序列化檢查工具

• 使用?UnityEditor.Serialization?命名空間中的工具（如?SerializedObject?和?SerializedProperty）在 Editor 腳本中調試序列化數據。

五、總結

Unity 的序列化機制是其數據驅動的核心，理解其規則和限制能幫助開發者：

• 避免數據丟失（如字段未正確序列化）。
• 優化資源管理（如合理使用 ScriptableObject）。
• 實現靈活的自定義數據持久化方案。

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