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C#在Unity游戲開發(fā)中進行多線程編程的方法

 更新時間:2016年04月21日 15:29:52   作者:靈犀的博客  
這篇文章主要介紹了C#在Unity游戲開發(fā)中進行多線程編程的方法,文中總結了Unity中使用多線程的幾種方式以及一款多線程插件的介紹,需要的朋友可以參考下

在這之前,有很多人在質疑Unity支不支持多線程,事實上Unity是支持多線程的。而提到多線程就要提到Unity非常常用的協程,然而協程并非真正的多線程。協程其實是等某個操作完成之后再執(zhí)行后面的代碼,或者說是控制代碼在特定的時機執(zhí)行。而多線程在Unity渲染和復雜邏輯運算時可以高效的使用多核CPU,幫助程序可以更高效的運行。本篇主要介紹在Unity中如何使用多線程。

首先引入C#中使用多線程的類庫

using System.Threading;

創(chuàng)建線程實例的四種方式

一、線程執(zhí)行無參方法

構造語法

// 初始化 Thread 類的新實例。
// < param name="start">無參委托對象.</ param>
public Thread(ThreadStart start)

start

類型:System.Threading.ThreadStart
表示開始執(zhí)行此線程時要調用的方法的 ThreadStart 委托。

void Start()
{
 //創(chuàng)建無參線程對象
 Thread thr = new Thread(Func_NoArguments);
 //啟動線程
 thr.Start();
}
// Function Of No Arguments.

void Func_NoArguments()
{
 Debug.Log("Run Func_NoArguments");
}

二、線程執(zhí)行有參方法

構造語法

// 初始化 Thread 類的新實例。
// < param name="start">有參委托對象.< /param>
public Thread(ParameterizedThreadStart start)

start

類型:System.Threading.ParameterizedThreadStart
一個委托,它表示此線程開始執(zhí)行時要調用的方法。
注意:參數只能有一個,且必須為object類型

實例

void Start()
{
 //創(chuàng)建有參線程對象
 Thread thr = new Thread(Func_Arguments);
 //啟動線程,傳入參數
 thr.Start("Lanou");
}
// Function Of Have Arguments.
void Func_Arguments(object data)
{
 Debug.Log("Run Func_Arguments, Data = " + data);
}

三、線程執(zhí)行無參方法,限制線程要使用的最大堆棧大小

構造語法

// 初始化 Thread 類的新實例。
// < param name="start">無參委托對象.< /param>
// < param name="maxStackSize">使用的最大堆棧大小.< /param>
public Thread(ThreadStart start,int maxStackSize)

start

類型:System.Threading.ThreadStart
表示開始執(zhí)行此線程時要調用的方法的 ThreadStart 委托。

maxStackSize

類型:System.Int32
線程要使用的最大堆棧大?。ㄒ宰止?jié)為單位);如果為 0,則使用可執(zhí)行文件的文件頭中指定的默認最大堆棧大小。
重要事項:對于部分受信任的代碼,如果 maxStackSize 大于默認堆棧大小,則將其忽略。 不引發(fā)異常。

void Start()
{
 //創(chuàng)建無參線程對象,限制256KB堆棧大小
 Thread thr = new Thread(Func_NoArguments,262144);
 //啟動線程
 thr.Start();
}
// Function Of No Arguments.
void Func_NoArguments()
{
 Debug.Log("Run Func_NoArguments");
}

四、線程執(zhí)行有參方法,限制線程要使用的最大堆棧大小

構造語法

// 初始化 Thread 類的新實例。
// < param name="start">有參委托對象.< /param>
// < param name="maxStackSize">使用的最大堆棧大小.< /param>
public Thread(ParameterizedThreadStart start,int maxStackSize)

start

類型:System.Threading.ParameterizedThreadStart
一個委托,它表示此線程開始執(zhí)行時要調用的方法。
注意:參數只能有一個,且必須為object類型

maxStackSize

類型:System.Int32
線程要使用的最大堆棧大?。ㄒ宰止?jié)為單位);如果為 0,則使用可執(zhí)行文件的文件頭中指定的默認最大堆棧大小。
重要事項:對于部分受信任的代碼,如果 maxStackSize 大于默認堆棧大小,則將其忽略。 不引發(fā)異常。

實例

void Start()
{
 //創(chuàng)建有參線程對象,限制256KB堆棧大小
 Thread thr = new Thread(Func_Arguments,262144);
 //啟動線程,傳入參數
 thr.Start("Lanou");
}
// Function Of Have Arguments.
void Func_Arguments(object data)
{
 Debug.Log("Run Func_Arguments, Data = " + data);
}

啟動線程(上文已使用)

無參啟動

void Start()
{
 //創(chuàng)建無參線程對象
 Thread thr = new Thread(Func_NoArguments);
 //啟動線程
 thr.Start();
}
// Function Of No Arguments.
void Func_NoArguments()
{
 Debug.Log("Run Func_NoArguments");
}

有參啟動

void Start()
{
 //創(chuàng)建有參線程對象
 Thread thr = new Thread(Func_Arguments);
 //啟動線程,傳入參數
 thr.Start("Lanou");
}
// Function Of Have Arguments.
void Func_Arguments(object data)
{
 Debug.Log("Run Func_Arguments, Data = " + data);
}


常用方法

1.public static void Sleep( int millisecondsTimeout)將當前線程掛起指定的毫秒數。
(1)millisecondsTimeout
類型:System.Int32
掛起線程的毫秒數。 如果 millisecondsTimeout 參數的值為零,則該線程會將其時間片的剩余部分讓給任何已經準備好運行的、有同等優(yōu)先級的線程。 如果沒有其他已經準備好運行的、具有同等優(yōu)先級的線程,則不會掛起當前線程的執(zhí)行。
(2)public void Resume()
繼續(xù)已掛起的線程。(已過時)
(3)public void Abort()
在調用此方法的線程上引發(fā) ThreadAbortException,以開始終止此線程的過程。 調用此方法通常會終止線程。
(4)public void Join()
阻止調用線程直到線程終止,同時繼續(xù)執(zhí)行標準的 COM 和 SendMessage 傳送。
(5)public enum ThreadPriority
指定 Thread 的調度優(yōu)先級。

2016421152923973.png (1248×630)

通過線程池執(zhí)行線程

2.ThreadPool.QueueUserWorkItem 方法 (WaitCallback)
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack)
callBack
類型:System.Threading.WaitCallback
一個 WaitCallback,表示要執(zhí)行的方法。
返回值
類型:System.Boolean
如果此方法成功排隊,則為 true;如果無法將該工作項排隊,則引發(fā) NotSupportedException。

Unity使用多線程注意

變量都是共享的(都能指向相同的內存地址)
UnityEngine的API不能在分線程運行
UnityEngine定義的基本結構(int,float,Struct定義的數據類型)可以在分線程計算,如 Vector3(Struct)可以 , 但Texture2d(class,根父類為Object)不可以。
UnityEngine定義的基本類型的函數可以在分線程運行
Unity多線程插件

LOOM Multi Threading Framework 1.7 

核心方法

// Unlike "StartMultithreadedWorkloadExecution", you will have to build your own IThreadWorkerObject.
 // Downside: It requires some extra work. Upside: you got more controll over what goes in and comes out
 // Infact: You can create you own polymorphed IThreadWorkerObject-array, each ellement being a completely different type. For example: the statemachines of enemies are IThreadWorkerObject's and the array contains completely different classes with enemies/AI-behaviours.
 // < param name="workerObjects">An array of IThreadWorkerObject objects to be handled by the threads. If you want multiple cores/threads to be active, make sure that the number of IThreadWorkerObject's proves matches/exeeds your preferred number maxWorkingThreads. < /param>
 // < param name="onComplete">Fired when all re-packaged workLoad-objects are finished computing< /param>
 // < param name="onPackageExecuted">Fires foreach finished re-packaged set of workLoad-object< /param>
 // < param name="maxThreads"> Lets you choose how many threads will be run simultaneously by the threadpool. Default: -1 == number of cores minus one, to make sure the MainThread has at least one core to run on. (quadcore == 1 core Mainthread, 3 cores used by the ThreadPoolScheduler)< /param>
 // < param name="scheduler">If Null, a new ThreadPoolScheduler will be instantiated.< /param>
 // < param name="safeMode">Executes all the computations within try-catch events, logging it the message + stacktrace< /param>
 // < returns>A ThreadPoolScheduler that handles all the repackaged workLoad-Objects< /returns>
 public static ThreadPoolScheduler StartMultithreadedWorkerObjects(IThreadWorkerObject[] workerObjects, ThreadPoolSchedulerEvent onCompleteCallBack, ThreadedWorkCompleteEvent onPackageExecuted = null, int maxThreads = -1, ThreadPoolScheduler scheduler = null, bool safeMode = true)
{
  if (scheduler == null)
  scheduler = CreateThreadPoolScheduler();

 scheduler.StartASyncThreads(workerObjects, onCompleteCallBack, onPackageExecuted, maxThreads, safeMode);
 return scheduler;
}


結束語

Unity可以使用多線程,但對其有很多限制,所以在不使用UnityEngine API的情況下,可以使用多線程,提高多核CPU的使用率。通??梢詫⑿枰罅坑嬎愕乃惴▋热荩胖玫蕉嗑€程中執(zhí)行,包括邏輯框架也可以放到多線程中執(zhí)行。本篇理論性較強,后期會陸續(xù)發(fā)布實戰(zhàn)型文章。

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