Unity Coroutine详解（二）

•        介绍
•        Part 1. 同步等待
•        Part 2. 异步协程
•        Part 3. 同步协程
•        Part 4. 并行协程

1、介绍
　　每个Unity脚本都有两个重要的功能：开始和更新。 前者的作用是当一个对象被创建后，在每一帧对后者进行调用。设计规定，下一帧只有更新结束才能开始。这样会出现一个设计局限：更新的持续时间不太容易超过一帧。
坦白而言，每个你能想到的自定义行为都能用开始和更新进行实现。然而，基于多帧的事件发生要难实现一些（例如动画，对白，等待，…）。这是因为其设定无法写入一个持续的流中，必须分段，分布在很多帧中。这往往让代码难写，维护也很困难。
如果能在短暂的单帧中不受任何约束那就非常完美了。如果你是程序员，那么肯定知道线程的概念。线程是并行执行的代码段，使用线程需要谨慎。这是因为当多线程不加限制地共享一个变量会出现问题。Unity的设计并不建议使用线程。然而，Unity提供了折中的方案：协程。协程持续超过一帧的时间。此外，协程可以在任意情况下中断和恢复执行。
协程是常规的C#函数，返回一个IEnumerator。为了执行协程（并不同于以往的函数），必须使用StartCoroutine 方法(UnityDoc)。例如：

void Start ()
{
    // Execute A as a coroutine
    StartCoroutine( A() );
}
  
IEnumerator A ()
{
    ...
}

将A当做协程执行。StartCoroutine 方法立即终止，同时产生新的协程并行执行。

2、同步等待

　　如果你之前用过协程，那么应该已经遇到过WaitForSeconds (float/int)。像继承YieldInstruction的其它类，它允许协程短暂的暂停。当用yield进行连接时， WaitForSeconds提供了一种方式去延迟剩余代码的执行。
下面的代码展示了如何使用协程：

IEnumerator A()
{
    ...
  
    yield return new WaitForSeconds(10f);
  
    ...
}

UML 的序列图如上(Wikipedia)，验证了WaitForSeconds的作用。当调用协程（即调用A），它暂停执行，直到消耗一定的时间。这个等待称为同步，因为协程等待另一个操作的完成。

3、异步协程

　　Unity还允许在现有协程中开启一个新的协程。最简单的方法就是使用StartCoroutine。这么调用的话，新生的协程会和以前的协程共存。它们不发生直接交互，最重要的是它们不会相互等待。与之前的同步等待相比，这种情况是异步的，两个协程不要试图保持同步。

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Starts B as a coroutine, and continue the execution
    StartCoroutine( B() );
  
    ...
}

需要注意的是，在这个例子中B是一个完全独立的协同程序。终止不会影响B，反之亦然。

4、同步协程

　　可以执行嵌套的协程并等待其实行完毕。最简单的办法就是使用yield返回。

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Waits for B to terminate
    yield return StartCoroutine( B() );
  
    ...
}

值得注意的是，由于执行B期间暂停了A，这种特殊情况下不需要启动另一个协程。有人可能会像下面这样试图优化协程：

IEnumerator A()
{
    ...
  
    // Executes B as part of A
    B();
  
    ...
}

B的执行和普通函数有一样的效果，不同的是B是在单帧内执行的。相反，通过使用StartCoroutine，A已经暂定的同时下一帧可以开始进行。
引入这个例子是为了介绍更加复杂的例子，同步协程。

5、并行协程

　　 当协程通过StartCoroutine启动时，返回了一个特殊的对象。 这可以用来查询协程的状态，随时等待其结束。
下面的例子中，协程B是异步执行的。父类A可以继续执行直到B需要的时候。如果有必要，它可以为了同步等待让步于B的引用。 

IEnumerator A()
{
    ...
     
    // Starts B as a coroutine and continues the execution
    Coroutine b = StartCoroutine( B() );
     
    ...
     
    // Waits for B to terminate
    yield return b;
     
    ...
}

如果你想要开始几个并行协程的话这会非常有用，所有代码在同一刻运行： 

IEnumerator A()
{
    ...
     
    // Starts B, C, and D as coroutines and continues the execution
    Coroutine b = StartCoroutine( B() );
    Coroutine c = StartCoroutine( C() );
    Coroutine d = StartCoroutine( D() );
     
    ...
     
    // Waits for B, C and D to terminate
    yield return b;
    yield return c;
    yield return d;
     
    ...
}

这种新模式允许任意数量的并行计算，当这些并行计算终止时恢复执行。