Unity协程的原理和协程与线程与进程的区别

这篇文章适合有一定协程使用基础的开发者看，不了解协程是什么概念的可以先看看官网

Unity协程的原理

说起协程的原理，就要谈起c#的迭代器功能：
简单来说，类继承了IEnumerable接口并且实现了GetEnumerator()方法就可以使用foreach去遍历类，遍历输出的结果是根据GetEnumerator()的返回值IEnumerator确定的。这种写法有些繁琐，c#就推出了yield关键字来对其进行简化。

简化成这样了，代码如下所示

IEnumerator TestCoroutine()
{
	Debug.Log("1111");
    yield return null;              //返回内容为null
	Debug.Log("2222");
    yield return 1;                 //返回内容为1
	Debug.Log("3333");
    yield return "sss";             //返回内容为"sss"
	Debug.Log("4444");
    yield break;                    //跳出，类似普通函数中的return语句

    yield return 999;               //由于break语句，该内容无法返回
}

void Start()
{
    IEnumerator e = TestCoroutine();
    while (e.MoveNext())
    {
        Debug.Log(e.Current);       //依次输出枚举接口返回的值
    }
}

上面的代码基本上用到的就是纯粹的c#的迭代器功能，

IEnumerator e = TestCoroutine();

执行的时候其实方法并没有执行，只是单纯获得一个IEnumerator类型的返回值e
在接下来第一次调用

e.MoveNext()

这个方法的时候,TestCoroutine就会执行完yield return null; 然后会停止，e.MoveNext()返回true，e.Current的值是null
第二次调用的时候，TestCoroutine就会执行完yield return 1; 然后会停止，e.MoveNext()返回true，e.Current的值是1
第三次调用的时候，TestCoroutine就会执行完yield return "sss"; 然后会停止，e.MoveNext()返回true，e.Current的值是"sss"
第四次调用的时候，TestCoroutine就会执行完yield break; 然后会停止，e.MoveNext()返回false，e.Current的值是"sss"，因为返回的是false，所以while循环会退出。
这里对其结果进行解释说明下，MoveNext执行的时候，方法就会挨个执行yield，执行一次然后停止，当yield 后面跟了return的时候，MoveNext的返回值就是true ，即使return的是null，如果yield 后面 没有跟 return，则MoveNext就会返回false，如果这时再继续执行MoveNext，则会报错。
这是c#的迭代器的运行过程，关于c#如何实现迭代器的可以参考微软的Iterators (C#)

Unity的协程是基于此实现的，在Unity中，协程的等待主要有三种，

• 等待固定时机如等待一次绘制帧，等待一次物理帧
• 等待开发者定义的实际时间，如等待两秒
• 等待另外一个协程方法执行结束

开发者自己实现Unity的协程方案如下：
对于第一种，实现原理是在每次Update或者FixedUpdate调用的时候执行一次MoveNext()方法，只要返回值不为false，下一帧就可以继续执行
对于第二种，实现原理是在每次Update或者FixedUpdate调用的时候通过+= Time.deltaTime或者 += Time.FixedDeltaTIme进行一次时间叠加计算，当倒计时达到的时候就执行一次MoveNext方法，然后如果MoveNext返回true就重置倒计时
对于第三中，实现原理是先启动需要等待的协程，在每次其执行MoveNext的时候判断一次MoveNext的返回值，返回值为false的时候，就启动正在等待的协程。
参考博客：Unity 协程原理探究与实现

协程与线程与进程的区别

协程和线程和进程的区别可以用上图来表示。
上图中，进程里面可以有两个或者多个线程，Unity工作最主要的是主线程，其余的线程主要是用来渲染，而一般在主线程里面开辟的多个协程都是在主线程里面的。
一个应用程序一般对应一个进程，一个进程一般有一个主线程，还有若干个辅助线程，线程之间是平行运行的，在线程里面可以开启协程，让程序在特定的时间内运行。
图中一个进程里面两个线程真的会同时运行，就好像两个人同时在工作一样，而在Unity中，一个线程里面开启多个协程，假设每个协程都是一帧执行一次的，是简单的把一帧的时间因为多个协程的原因延长了，协程并不会真正的并行运行，只是延长的时间很短，这样每一帧就执行了多个协程，看起来就好像这些协程并行运行了一样。

进程拥有自己独立的堆和栈，既不共享堆，亦不共享栈，进程由操作系统调度。
线程拥有自己独立的栈和共享的堆，共享堆，不共享栈，线程亦由操作系统调度(这里指标准线程)。
协程和线程一样共享堆，不共享栈，协程由开发者在协程的代码里显示调度。

协程和线程的区别是：协程避免了无意义的调度，死锁等问题隐患，由此可以提高性能和安全性，使用起来也比线程更加方便。但程序员必须自己承担调度的责任，同时，协程也失去了标准线程使用多CPU的能力。

参考链接： unity 进程和协程原理与线程的区别（转）

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_43149049/article/details/107304573