Unity协程原理深入剖析
记得刚开始实习时，我需要编写网络层结构，用到了协程。当时我完全懵了，根本不清楚Unity协程的执行机制，只知道函数的返回值是IEnumerator类型，在函数中使用yield return，就可以通过StartCoroutine调用。后来我一直稀里糊涂地使用协程，在网上搜索到的大多是示例代码，很少有能帮助我深入理解Unity协程原理的内容。
本文将从Unity的角度分析协程的内部运行原理，而非从C#底层的语法实现进行介绍（后续有需要再做介绍）。文章主要分为三部分：
- 线程（Thread）和协程（Coroutine）
- Unity中协程的执行原理
IEnumerator&Coroutine
虽然我之前对协程有了一定的了解，但对于Unity如何执行协程仍一无所知。在UnityGems.com上看到两篇讲解协程的文章后，我收获颇丰。当看到Advanced Coroutine后面的Hijack类时，我被其精巧的设计所吸引，于是决定写这篇文章与大家分享。
线程（Thread）和协程（Coroutine）
D.S.Qiu认为使用协程主要有两个作用：一是延时（等待）一段时间后执行代码；二是等待某个操作完成后再执行后续代码。简单来说，就是控制代码在特定的时机执行。
很多初学者会下意识地认为协程是异步执行的，甚至将其视为C#线程的替代品，认为协程是Unity不使用线程的解决方案。
在此，需要明确一点：协程既不是线程，也不是异步执行的。协程和MonoBehaviour的Update函数一样，都是在主线程（MainThread）中执行的。使用协程时，无需考虑同步和锁的问题。
Unity中协程的执行原理
UnityGems.com对协程的定义如下：
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.
即协程是一个分部执行的函数，遇到条件（yield return语句）会挂起，直到条件满足才会被唤醒，继续执行后续代码。
Unity在每一帧（Frame）都会处理对象上的协程，主要是在Update方法之后检查协程的条件是否满足。
协程和Update()方法类似，都是Unity每帧会处理的函数（如果存在的话）。如果MonoBehaviour处于激活（active）状态，且yield的条件满足，就会执行协程方法的后续代码。此外，如果在对象的前期调用协程，协程会立即运行到第一个yield return语句处。如果是yield return null，则会在同一帧再次被唤醒。
以下是一段示例代码：
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class TestCoroutine : MonoBehaviour {
private bool isStartCall = false; // Make sure 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;
}
}
IEnumerator UpdateCoutine() {
Debug.Log("This is Update Coroutine Call Before");
yield return new WaitForSeconds(1f);
Debug.Log("This is Update Coroutine Call After");
}
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 new WaitForSeconds(1f);
Debug.Log("This is Late Coroutine Call After");
}
}
将yield return new WaitForSeconds(1f);改为yield return null;后，日志输出结果与上述情况不同，并未出现之前所说的情况。以下是修改后的代码：
using UnityEngine;
using System.Collections;
public class TestCoroutine : MonoBehaviour {
private bool isStartCall = false; // Make sure 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 null;
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;
}
}
// 此处原代码未完整，推测后续逻辑与前面类似
// ...
}
IEnumerator & Coroutine
（由于原始内容中这部分未详细展开，可根据后续补充内容进一步完善）
通过以上内容，我们对Unity协程的原理有了更深入的理解。协程作为一种强大的工具，能够帮助我们更好地控制代码的执行时机。在实际开发中，合理运用协程可以提高代码的可读性和可维护性。