Unity本身并不建议使用线程,推荐用协程来代替,但是很多情况下,协程并不能实现想要的功能,因此,Unity的多线程开发还是需要学习的。
协程与线程的区别
协程
本质上是单线程编程,将一个函数放到多个帧中执行,多个协程无法并发,同一时间,只有一个协程运行。
- 优点:
- 不需要考虑数据同步的问题
- 可以直接访问游戏对象
- 将异步逻辑,以一种类似同步的方法编写
- 性能上没有较大的开销
- 分散计算压力,允许将耗时操作分为多步运行
- 缺点:
- 容易产生GC
- 无法并发,多线程下载等需求效率无法提升
- 部分协程操作可能会阻塞主线程,导致游戏卡顿
线程
创建子线程,允许与主线程同时处理逻辑,多个线程支持并发。
- 优点:
- 支持并发,可以提高计算效率
- 子线程逻辑独立运行,不会阻塞游戏主线程
- 缺点:
- 无法访问游戏物体
- 需要通过加锁等操作,手动保证数据同步
- 线程操作较消耗性能
线程使用场景
- 操作会造成游戏卡顿的逻辑
- 数据处理相关,数据大又不涉及到游戏物体的功能,如多线程下载、寻路数据计算等
Unity多线程编程的坑
Unity多线程编程有许多坑,这也是官方建议使用协程的原因,这里列举了部分坑及其解决方案
编译器环境下停止游戏后分线程仍在运行
描述
编译器环境下停止游戏是不会销毁主线程,这也意味着游戏过程中开启的子线程,也不会游戏的停止而销毁,虽然这个问题仅仅会在开发阶段出现,但是也很容易出现许多不可预知的BUG,浪费时间去修复。
解决方案
注意在OnApplicationQuit、OnDestroy等生命周期内,加入子线程的销毁,保证停止游戏后,会手动销毁线程。
HTTP多线程开发时,出现“连接被异常关闭”的异常
描述
C#中Http请求的并发连接数默认最大为2,这也意味着,多线程中,超过两个线程并发发送HTTP请求,就会出现错误
解决方案
可以通过System.Net.ServicePointManager.DefaultConnectionLimit来设置最高并发数,建议不要超过1024
System.Net.ServicePointManager.DefaultConnectionLimit = 512;
子线程访问游戏物体,出现异常
描述
多线程编程时,子线程回调需要访问游戏物体,但是Unity只有主线程允许访问游戏物体
解决方案
SynchronizationContext.Current代表主线程
子线程可通过SynchronizationContext.Current.Post(SendOrPostCallback d, object state)向主线程通信,让主线程执行具体的逻辑,下面封装了几个快速通信至主线程回调的函数,可以直接使用
/// <summary>
/// 主线程
/// </summary>
private SynchronizationContext _mainThreadSynContext;
...
_mainThreadSynContext = SynchronizationContext.Current; //需要在主线程内赋值
...
/// <summary>
/// 通知主线程回调
/// </summary>
private void PostMainThreadAction(Action action)
{
_mainThreadSynContext.Post(new SendOrPostCallback((o) =>
{
Action e = (Action)o.GetType().GetProperty("action").GetValue(o);
if (e != null) e();
}), new { action = action });
}
private void PostMainThreadAction<T>(Action<T> action, T arg1)
{
_mainThreadSynContext.Post(new SendOrPostCallback((o) =>
{
Action<T> e = (Action<T>)o.GetType().GetProperty("action").GetValue(o);
T t1 = (T)o.GetType().GetProperty("arg1").GetValue(o);
if (e != null) e(t1);
}), new { action = action, arg1 = arg1 });
}
public void PostMainThreadAction<T1, T2>(Action<T1, T2> action, T1 arg1, T2 arg2)
{
_mainThreadSynContext.Post(new SendOrPostCallback((o) =>
{
Action<T1, T2> e = (Action<T1, T2>)o.GetType().GetProperty("action").GetValue(o);
T1 t1 = (T1)o.GetType().GetProperty("arg1").GetValue(o);
T2 t2 = (T2)o.GetType().GetProperty("arg2").GetValue(o);
if (e != null) e(t1, t2);
}), new { action = action, arg1 = arg1, arg2 = arg2 });
}