“面试知识点整理”

协程和进程和线程的区别

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(标准线程是的)。
协程和线程一样共享堆，不共享栈，协程由程序员在协程的代码里显示调度。

Unity协程执行原理

unity中协程执行过程中，通过yield return XXX，将程序挂起，去执行接下来的内容，注意协程不是线程，在为遇到yield return XXX语句之前，协程额方法和一般的方法是相同的，也就是程序在执行到yield return XXX语句之后，接着才会执行的是 StartCoroutine（）方法之后的程序，走的还是单线程模式，仅仅是将yield return XXX语句之后的内容暂时挂起，等到特定的时间才执行。那么挂起的程序什么时候才执行，也就是协同程序主要是update（）方法之后，lateUpdate()方法之前调用的

迭代器

在使用协程的时候，我们总是要声明一个返回值为IEnumerator的函数，并且函数中会包含yield return xxx或者yield break之类的语句。就像文档里写的这样

private IEnumerator WaitAndPrint(float waitTime)
{
        yield return new WaitForSeconds(waitTime);
        print("Coroutine ended: " + Time.time + " seconds");
}

想要理解IEnumerator和yield就不得不说一下迭代器。迭代器是C#中一个十分强大的功能，只要类继承了IEnumerable接口或者实现了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，为了实现IEnumerator接口就不得不写一堆繁琐的代码，而yield关键字就是用来简化这一过程的。是不是很绕，理解这些内容需要花些时间。不理解也没关系，目前只需要明白一件事，当在IEnumerator函数中使用yield return语句时，每使用一次，迭代器中的元素内容就会增加一个。就向往列表中添加元素一样，每Add一次元素内容就会多一个。

IEnumerator TestCoroutine()
{
    yield return null;              //返回内容为null

    yield return 1;                 //返回内容为1

    yield return "sss";             //返回内容为"sss"

    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
    }
}
/* 枚举接口的定义
public interface IEnumerator
{
    object Current
    {
        get;
    }

    bool MoveNext();

    void Reset();
}*/

/*运行结果：
Null
1
sss
*/

首先注意注释部分枚举接口的定义 Current属性为只读属性，返回枚举序列中的当前位的内容 MoveNext()把枚举器的位置前进到下一项，返回布尔值，新的位置若是有效的，返回true；否则返回false Reset()将位置重置为原始状态

再看下Start函数中的代码，就是将yield return 语句中返回的值依次输出。 第一次MoveNext()后，Current位置指向了yield return 返回的null，该位置是有效的（这里注意区分位置有效和结果有效，位置有效是指当前位置是否有返回值，即使返回值是null；而结果有效是指返回值的结果是否为null，显然此处返回结果是无意义的）所以MoveNext()返回值是true；第二次MoveNext()后，Current新位置指向了yield return 返回的1，该位置是有效的，MoveNext()返回true 第三次MoveNext()后，Current新位置指向了yield return 返回的”sss”，该位置也是有效的，MoveNext()返回true 第四次MoveNext()后，Current新位置指向了yield break，无返回值，即位置无效，MoveNext()返回false，至此循环结束

最后输出的运行结果跟我们分析是一致的。关于C#是如何实现迭代器的功能，有兴趣的可以看下容器类源码中关于迭代器部分的实现就明白了，MSDN上也有关于迭代器的详细讲解。

原理

先来回顾下Unity的协程具体有些功能：

将协程代码中由yield return语句分割的部分分配到每一帧去执行。
yield return 后的值是等待类(WaitForSeconds、WaitForFixedUpdate)时需要等待相应时间。
yield return 后的值还是协程(Coroutine)时需要等待嵌套部分协程执行完毕才能执行接下来内容。

// case 1
IEnumerator Coroutine1()
{
    //do something xxx		//假如是第N帧执行该语句
    yield return 1;         //等一帧
    //do something xxx  	//则第N+1帧执行该语句
}

// case 2
IEnumerator Coroutine2()
{
    //do something xxx		//假如是第N秒执行该语句
    yield return new WaitForSeconds(2f);    //等两秒		
    //do something xxx  	//则第N+2秒执行该语句
}

// case 3
IEnumerator Coroutine3()
{
    //do something xxx
    yield return StartCoroutine(Coroutine1());  //等协程Coroutine1执行完			
    //do something xxx 	
}

好了，知道了IEnumerator函数和yield return语法之后，在看到上面几个协程的功能，是不是对如何实现协程有点头绪了？

协程的实现

case1 : 分帧

实现分帧执行之前，先将上述迭代器的代码简单修改下，看下输出结果

IEnumerator TestCoroutine()
{
    Debug.Log("TestCoroutine 1");
    yield return null;
    Debug.Log("TestCoroutine 2");
    yield return 1;
}

void Start()
{
    IEnumerator e = TestCoroutine();
    while (e.MoveNext())
    {
        Debug.Log(e.Current);       //依次输出枚举接口返回的值
    }
}
/*运行结果
TestCoroutine 1
Null
TestCoroutine 2
1
*/

前面有说过，每次MoveNext()后会返回yield return后的内容，那yield return之前的语句怎么办呢？ 当然也执行啊，遇到yield return语句之前的内容都会在MoveNext()时执行的。 到这里应该很清楚了，只要把MoveNext()移到每一帧去执行，不就实现分帧执行几段代码了么！

既然要分配在每一帧去执行，那当然就是Update和LateUpdate了。这里我个人喜欢将实现代码放在LateUpdate之中，为什么呢？因为Unity中协程的调用顺序是在Update之后，LateUpdate之前，所以这两个接口都不够准确；但在LateUpdate中处理，至少能保证协程是在所有脚本的Update执行完毕之后再去执行。在这里插入图片描述现在可以实现最简单的协程了

IEnumerator e = null;
void Start()
{
    e = TestCoroutine();
}


void LateUpdate()
{
    if (e != null)
    {
        if (!e.MoveNext())
        {
            e = null;
        }
    }
}

IEnumerator TestCoroutine()
{
    Log("Test 1");
    yield return null;              //返回内容为null
    Log("Test 2");
    yield return 1;                 //返回内容为1
    Log("Test 3");
    yield return "sss";             //返回内容为"sss"
    Log("Test 4");
    yield break;                    //跳出，类似普通函数中的return语句
    Log("Test 5");
    yield return 999;               //由于break语句，该内容无法返回
}

void Log(object msg)
{
    Debug.LogFormat("<color=yellow>[{0}]</color>{1}", Time.frameCount, msg.ToString());
}

在这里插入图片描述再来看看运行结果，黄色中括号括起来的数字表示当前在第几帧，很明显我们的协程完成了每一帧执行一段代码的功能。

case2: 延时等待

要是完全理解了case1的内容，相信你自己就能完成“延时等待”这一功能，其实就是加了个计时器的判断嘛！既然要识别自己的等待类，那当然要获取Current值根据其类型去判定是否需要等待。假如Current值是需要等待类型，那就延时到倒计时结束；而Current值是非等待类型，那就不需要等待，直接MoveNext()执行后续的代码即可。这里着重说下“延时到倒计时结束”。既然知道Current值是需要等待的类型，那此时肯定不能在执行MoveNext()了，否则等待就没用了；接下来当等待时间到了，就可以继续MoveNext()了。可以简单的加个标志位去做这一判断，同时驱动MoveNext()的执行。

private void OnGUI()
{
    if (GUILayout.Button("Test"))       //注意：这里是点击触发，没有放在start里，为什么？
    {
        enumerator = TestCoroutine();
    }
}

void LateUpdate()
{
    if (enumerator != null)
    {
        bool isNoNeedWait = true, isMoveOver = true;
        var current = enumerator.Current;
        if (current is MyWaitForSeconds)
        {
            MyWaitForSeconds waitable = current as MyWaitForSeconds;
            isNoNeedWait = waitable.IsOver(Time.deltaTime);
        }
        if (isNoNeedWait)
        {
            isMoveOver = enumerator.MoveNext();
        }
        if (!isMoveOver)
        {
            enumerator = null;
        }
    }
}

IEnumerator TestCoroutine()
{
    Log("Test 1");
    yield return null;              //返回内容为null
    Log("Test 2");
    yield return 1;                 //返回内容为1
    Log("Test 3");
    yield return new MyWaitForSeconds(2f);  //等待两秒           
    Log("Test 4");
}

在这里插入图片描述运行结果里黄色表示当前帧，青色是当前时间，很明显等待了2秒（虽然有少许误差但总体不影响）。上述代码中，把函数触发放在了Button点击中而不是Start函数中？这是因为我是用Time.deltaTime去做计时，假如放在了Start函数中，Time.deltaTime会受Awake这一帧执行时间影响，时间还不短（我测试时有0.1s左右），导致运行结果有很大误差，不到2秒就结束了，有兴趣的可以自己试一下~

case3: 协程嵌套等待

协程嵌套等待也就是下面这种样子，在实际情况中使用的也不少。

IEnumerator Coroutine1()
{
    //do something xxx
    yield return null;
    //do something xxx
    yield return StartCoroutine(Coroutine2());  //等待Coroutine2执行完毕
                                                //do something xxx
    yield return 3;
}


IEnumerator Coroutine2()
{
    //do something xxx
    yield return null;
    //do something xxx
    yield return 1;
    //do something xxx
    yield return 2;
}

实现原理的话基本与延时等待完全一致，这里我就不贴例子代码了，最后会放出完整工程的。需要注意下协程嵌套时的执行顺序，先执行完内层嵌套代码再执行外层内容；即更新结束条件时要先更新内层协程（上例Coroutine2）在更新外层协程（上例Coroutine1）。

Unity 协程与进程

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