Unity基礎-協程

四、協程

概述

協程（Coroutine），本質上并不是多線程，而是在當前線程中將代碼分時執行，不卡主線程。可以理解為，協程會把可能使主線程卡頓的程序分時分布進行。
協程通常用來：加載場景，異步加載文件，異步下載文件，批量創建物體防止卡頓。

協程與線程的區別

• 新開一個線程是獨立的一個管道，和主線程并行。Unity支持多線程，但是新開的線程無法訪問Unity中的任何東西，只能靠中間樞紐和Unity主線程聯絡。
• 新開一個協程是在原線程之上開啟，進行邏輯分時分布執行。

協程的使用

協程可以分為兩部分：1.協程函數本體，2.協程調度器。
協程本體就是一個能夠中間暫停返回的函數。協程調度器是Unity內部實現的，會在對應的時機幫助我們繼續執行協程函數。Unity只實現了協程調度的部分。
協同函數返回值必須是IEnumerator類型或者繼承他的類型。

// 聲明協程
IEnumerator MyCoroutineExample()
{print("111");yield return new WaitForSeconds(2);print("222");
}// 啟動協程
StartCoroutine(MyCoroutineExample());// 關閉全部協程
StopAllCoroutines(); // 關閉特定協程
Coroutine co1 = StartCoroutine(MyCoroutineExample());
StopCoroutine(co1);

協程函數本體與C#迭代器

協程的本體本質上就是一個C#迭代器的方法。
C# 迭代器（Iterator）是一種特殊的方法或 get 訪問器，允許你通過 yield return 語句逐步返回集合中的每個元素，而無需構建整個集合。它使得遍歷自定義集合類型變得非常簡單和高效。
IEnumerable 和 IEnumerable<T> 接口的作用是使一個類型能夠被 foreach 語句遍歷。簡單來說，只要一個類型實現了 IEnumerable (或 IEnumerable<T>)，你就可以在 foreach 循環中使用它。

如果我們不通過Unity中給的開啟協程的方法開啟協程，Unity的協程調度器就不會幫我們管理協程函數。但是我們可以自己執行迭代器函數內容。
繼承MonoBehavior后，開啟協程，相當于把一個協程函數放入Unity的協程調度器中幫助我們管理進行執行，具體的 yield return 后面的規則也是Unity實現定義好的。

yield return 的含義和類型

yield return 語句是協程的核心，它控制協程的暫停和恢復時機，并可以返回不同類型的對象以實現不同的等待邏輯。

1. 下一幀執行

   • yield return 數字; (通常 yield return 0; 或其他數字，但通常用 null)
   • yield return null;
   • 在 Update 和 LateUpdate 之間執行。

2. 等待指定秒后執行

   • yield return new WaitForSeconds(秒);
   • 在 Update 和 LateUpdate 之間執行。

3. 等待下一個固定物理幀更新時執行

   • yield return new WaitForFixedUpdate();
   • 在 FixedUpdate 和碰撞檢測相關函數之后執行。

4. 等待攝像機和 GUI 渲染完成后執行

   • yield return new WaitForEndOfFrame();
   • 在 LateUpdate 之后的渲染相關處理完畢后執行。

5. 一些特殊類型的對象

   • 比如異步加載相關函數返回的對象（AsyncOperation）。
   • 通常在異步加載資源、異步加載場景、網絡加載時使用。
   • 一般在 Update 和 LateUpdate 之間執行。

6. 跳出協程

   • yield break;：用于提前終止協程的執行。

協程應用示例：計時器與大量對象生成

習題要求

1. 利用協程制作一個簡單的秒表計時器，每秒在控制臺打印當前秒數。
2. 使用協程在場景中隨機位置生成100000個立方體，確保在生成過程中不會出現明顯的卡頓，這可以通過在適當的時機使用 yield return null; 實現。

代碼實現

點擊展開/折疊 協程實現代碼

using System.Collections;
using UnityEngine;
using Random = UnityEngine.Random; // 明確指定Random命名空間，避免和System.Random沖突public class CoroutineExamples : MonoBehaviour
{int time = 0;// 啟動協程void Start(){StartCoroutine(MyTimerCoroutine()); // 更名為MyTimerCoroutineStartCoroutine(CreateManyCubesCoroutine()); // 更名為CreateManyCubesCoroutine}// 計時器協程IEnumerator MyTimerCoroutine(){while (true){print("秒" + time);time++;yield return new WaitForSeconds(1);}}// 生成大量立方體協程IEnumerator CreateManyCubesCoroutine(){for (int i = 0; i < 100000; i++){GameObject obj = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);obj.transform.position = new Vector3(Random.Range(-100, 100), Random.Range(-100, 100), Random.Range(-100, 100));if (i % 1000 == 0) // 每生成1000個立方體暫停一幀，避免卡頓{yield return null;}}}
}

總結

你可以簡化理解迭代器函數：C# 看到迭代器函數和 yield return 語法糖，就會把原本是一個的函數變成"幾部分"。我們可以通過迭代器從上到下遍歷這"幾部分"進行執行，就達到了將一個函數中的邏輯分時執行的目的。