Unity3D 学习笔记6 ——协程

一、协程的概述：

1.定义：

官方的定义是：

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，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面的代码。

Unity在每一帧（Frame）都会去处理对象上的协程。Unity主要是在Update后去处理协程（检查协程的条件是否满足），但也有些特例。

2.作用：
使用协程的作用一共有两点：

1）延时（等待）一段时间执行代码；

2）等某个操作完成之后再执行后面的代码——通常用于控制运动，序列，以及对象的行为（充当状态机）

总结起来就是一句话：控制代码在特定的时机执行。

注：协程不是线程，也不是异步执行的。协程和
MonoBehaviour 的 Update函数一样也是在MainThread中执行的。使用协程你不用考虑同步和锁的问题。经过测试验证，协程至少是每帧的LateUpdate()后去运行。

以下就是MonoBehaviour函数的执行流程图：



二、使用方式：

其实协程最简单的调用就是用StartCoroutine去开始一个协程处理函数，这个函数可以是带参也可是无参的，但是其返回值类型必须是IEnumerator类型的。

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour {

public Transform fish;
// Use this for initialization

void Start () {
StartCoroutine(Move(100));

}

IEnumerator Move(int speed)
{
float ut = 0;
while (true)
{
ut += Time.deltaTime;
if (ut >= 2)
{
ut = 0;
var angles = fish.transform.localEulerAngles;
angles.z += 180;
fish.transform.localEulerAngles = angles;
}
fish.Translate(speed * Time.deltaTime, 0, 0);
yield return 0;
}
}

}

协程允许你的代码执行到一半的时候，先去做完别的事情再回来，这样处理许多事情就会变得简单。比如做俄罗斯方块的时候，但算法满足消去一行的时候，你需要播放一个动画，再消去，通常的做法就是把游戏状态转到动画状态，这样才能保证消去的时候暂停其他动作，比如继续下落方块。如果用协程就直接把权限交给协程就ok。

1.yield语句：

是一个特殊的返回类型,它确保函数从yield语句的下一行继续执行。

while(true) {
// 做步骤0
yield return 0;
// 等待一帧
// 做步骤1
yield return 2;
// 等待两帧
// ...
}

你也可以传递时间值到yield语句,Update函数会在yield结束后执行下一语句：

// do something
yield return WaitForSeconds  (5.0);
//等待5秒
// do something more...

不能在Update或FixedUpdate函数内使用yield,但是你能使用 StartCoroutine开始一个函数。yield return可以看做是一种特殊的return，会返回到父类继续执行，但是yield return后面的类型或方法会有一个执行条件，当条件满足时会回调包含yield的子函数。例如：

void Start () {
print("Starting:" + Time.time);
StartCoroutine(WaitAnPrint(2.0F));
print("Before WaiAndPrint:" + Time.time);
}
IEnumerator WaitAndPrint(float waitTime)
{
yield return new WaitForSeconds(waitTime);
print("WaitAndPrint:" + Time.time);
}

在执行yield return new WaitForSeconds(waitTime)时暂停的条件没有满足，故返回到start函数中继续执行，直到满足条件后再回调WaitAndPrint,所以输出为：

Starting:0
Before WaiAndPrint:0
WaitAndPrint:2.12291

但是，假如yield return语句所在的函数已经是顶级函数，即不存在父类，则此时程序会堵塞等待yield return条件满足之后再继续执行语句之后的内容。

2.IEnumerator（迭代器）：

协程其实就是一个Enumerator（迭代器），IEnumerator接口有两个方法：Current和MoveNext()，只有当MoveNext()返回true时才可以访问Current，否则会报错。迭代器方法运行到yield
return语句时，会返回一个expression表达式并保留当前在代码中的位置。当下次调用迭代器函数时，执行从该位置重新启动。

Unity在每帧所做的工作就是：调用协程（迭代器）的MoveNext方法，如果返回true，就从当前位置继续往下执行。

Hijack

这里在介绍一个协程的交叉调用类 Hijack（参见附件）：

C#代码


using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using UnityEngine;

using System.Collections;

[RequireComponent(typeof(GUIText))]

public class Hijack : MonoBehaviour {

//This will hold the counting up coroutine

IEnumerator _countUp;

//This will hold the counting down coroutine

IEnumerator _countDown;

//This is the coroutine we are currently

//hijacking

IEnumerator _current;

//A value that will be updated by the coroutine

//that is currently running

int value = 0;

void Start()

{

//Create our count up coroutine

_countUp = CountUp();

//Create our count down coroutine

_countDown = CountDown();

//Start our own coroutine for the hijack

StartCoroutine(DoHijack());

}

void Update()

{

//Show the current value on the screen

guiText.text = value.ToString();

}

void OnGUI()

{

//Switch between the different functions

if(GUILayout.Button("Switch functions"))

{

if(_current == _countUp)

_current = _countDown;

else

_current = _countUp;

}

}

IEnumerator DoHijack()

{

while(true)

{

//Check if we have a current coroutine and MoveNext on it if we do

if(_current != null && _current.MoveNext())

{

//Return whatever the coroutine yielded, so we will yield the

//same thing

yield return _current.Current;

}

else

//Otherwise wait for the next frame

yield return null;

}

}

IEnumerator CountUp()

{

//We have a local increment so the routines

//get independently faster depending on how

//long they have been active

float increment = 0;

while(true)

{

//Exit if the Q button is pressed

if(Input.GetKey(KeyCode.Q))

break;

increment+=Time.deltaTime;

value += Mathf.RoundToInt(increment);

yield return null;

}

}

IEnumerator CountDown()

{

float increment = 0f;

while(true)

{

if(Input.GetKey(KeyCode.Q))

break;

increment+=Time.deltaTime;

value -= Mathf.RoundToInt(increment);

//This coroutine returns a yield instruction

yield return new WaitForSeconds(0.1f);

}

}

}

上面的代码实现是两个协程交替调用。

3.协程暂停：

由于协程与MonoBehaviour一样，也是绑在对象Object上的，所以协程的运行和停止与绑定对象的active有关，MonoBehaviour.enabled
= false 协程会照常运行，但 gameObject.SetActive(false) 后协程却全部停止，即使在Inspector把 gameObject 激活还是没有继续执行。

也就是说：协程虽是在MonoBehaviour启动的（使用StartCoroutine启动），但是协程函数的地位完全跟MonoBehaviour是同一个层次的，不受MonoBehaviour的状态影响，但是跟MonoBehaviour一样受到绑定的gameObject控制，也应该是和MonoBehaviour脚本一样每帧“轮询”yield的条件是否满足。