Unity中自定义协程的简单实现

在 Unity 中，协程（Coroutine）是一种非常强大的工具，它允许我们在不阻塞主线程的情况下，将代码的执行分成多个步骤，在不同的帧中执行。

Unity中协程实现原理
迭代器与状态机：本质上是基于C#的迭代器和状态机实现的。迭代器允许函数暂停和恢复执行，协程函数使用 yield return 语句暂停，保存当前状态，下次被调用时从暂停处继续。Unity在底层通过状态机管理协程状态，记录执行位置和局部变量等。
消息循环与时间管理：Unity的消息循环在每一帧检查协程状态。当协程 yield return 一个条件或等待时间时，Unity记录该条件，在后续帧中检查条件是否满足，满足则恢复协程执行。
执行队列与调度：Unity维护协程执行队列，按添加顺序或优先级调度协程。协程加入队列后，等待Unity根据帧循环和条件判断调度执行。

要实现自定义协程需用到一个暂停指令和协程的MoveNext方法：
1.YieldInstruction:用于实现协程的暂停指令，所有具体的暂停指令都需要继承自该类，并实现IsDone方法，用于判断暂停是否完成。
2.MoveNext方法:通过不断调用该方法，检测协程的暂停条件是否成立，如果条件成立，协程从暂停处继续执行，否则协程不会继续执行。

定义一个暂停指令基类：

public abstract class YieldInstruction
{public abstract bool IsDone();
}

定义一个暂停指令：重写IsDone函数

public class WaitForFrames : YieldInstruction
{public override bool IsDone(){remainingFrames--;return remainingFrames <= 0;}
}

自定义一个协程类：它需要包含暂停指令、需要执行的迭代器函数、还要实现一个MoveNext函数，具体实现如下：

    public bool MoveNext(){//首先判断暂停指令是否存在if (currentYield != null){if (!currentYield.IsDone()){// 当前 YieldInstruction 未完成，继续等待return true;}// 当前 YieldInstruction 完成，重置currentYield = null;}//如果迭代器的MovenNext方法返回true则协程等待if (routine.MoveNext()){currentYield = routine.Current as YieldInstruction;return true;}// 协程执行完毕return false;}

自定义调度器： 需要实现StartCoroutine，StopCoroutine和Update函数

    // 存储待执行的协程列表private List<CustomCoroutine> coroutines = new List<CustomCoroutine>();// 启动一个协程public CustomCoroutine StartCoroutine(IEnumerator routine){CustomCoroutine coroutine = new CustomCoroutine(routine);coroutines.Add(coroutine);return coroutine;}// 更新协程调度器，需要在每一帧调用public void Update(){for (int i = coroutines.Count - 1; i >= 0; i--){coroutines[i].MoveNext();}}public void StopCoroutine(CustomCoroutine routine){coroutines.Remove(routine);}public void StopAllCoroutine(){coroutines.Clear();}

调用：

CustomCoroutineScheduler scheduler = new CustomCoroutineScheduler();void Start(){// 启动一个协程scheduler.StartCoroutine(TestCoroutine());}void Update(){scheduler.Update();}IEnumerator TestCoroutine(){Debug.Log("Coroutine started");yield return new WaitForFrames(3);Debug.Log("Waited for 3 frames");Debug.Log("Coroutine ended");}

结果：