【Unity】游戏对象池ObjectPool

游戏引擎：Unity
版本：2019.4.6f1 【2017版本以上均可】
编译平台：Visual Studio 2019

前要

在开发过程中，很多时候会出现针对某一GameObject的频繁创建与销毁这类问题，从性能上认为这种行为是极度损耗的，为避免对性能的不必要损耗，出现 游戏对象池 的优化解决方案。

原理

Unity中 GameObject 的创建与销毁，分别依赖于 CPU 与内存，对于频繁创建和销毁 GameObject 的行为是十分消耗 CPU 的性能。为避免 CPU 不必要的性能开支（负荷），出现以内存为主要对象，预先准备相当的GameObject数量存储于内存中，仅通过CPU激活/禁用这类 GameObject 对象来减轻 CPU 的工作负荷。

简言：放弃单独的分配和释放对象，从固定的池中重用对象，以实现节约内存使用率和提供性能。

代码块

对象池适用的对象为频繁创建的游戏对象，对象池需要经过[创建-回收]过程。

一、完整代码展示

注：文本中GetInstance为单例,详见快捷链接。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;namespace Tool
{/// <summary>/// 对象池/// </summary>public class ObjectPool : GetInstance<ObjectPool>{public interface IResetable {void OnReset(); }//1.池private Dictionary<string, List<GameObject>> cache;protected override void Init(){base.Init();cache = new Dictionary<string, List<GameObject>>();}//2.创建public GameObject CreateObject(string type, GameObject prefab, Vector3 position, Quaternion rotation){//（1）查找可使用的游戏对象GameObject targetObject = null;//     检查是否包含对象if (cache.ContainsKey(type)){targetObject = cache[type].Find(e => !e.activeInHierarchy);}else{cache.Add(type, new List<GameObject>());}//（2）如果没有则创建并加入到对象池中if (targetObject == null){targetObject = Object.Instantiate(prefab);cache[type].Add(targetObject);}//（3）设置位置，使用对象targetObject.transform.position = position;targetObject.transform.rotation = rotation;targetObject.SetActive(true);//targetObject.GetComponent<IResetable>().OnReset();//foreach (var item in targetObject.GetComponents<IResetable>()){item.OnReset();}return targetObject;}//3.回收private void CollectObject(GameObject targetObject){targetObject.SetActive(false);}private IEnumerator DelayCollectObject(GameObject targetObject, float delayTime){yield return new WaitForSeconds(delayTime);CollectObject(targetObject);}/// <summary>/// 回收[封装]/// </summary>/// <param name="targetObject">游戏对象</param>/// <param name="delayTime">延迟时间</param>public void CollectObject(GameObject targetObject, float delayTime = 0f){if (delayTime == 0){CollectObject(targetObject);}else{StartCoroutine(DelayCollectObject(targetObject, delayTime));}}}
}

二、代码内容详解

2.1 创建对象池

对象池是存储Prefab[预制件]，创建物体对象，需要获取[对象名称]、[对象预制件]、[对象坐标]、[对象自身角度]信息。创建对象的过程中需要检查场景中是否存在这个对象，有则使用，无则创建新的使用。

/// <summary>
/// 创建
/// <summary>
/// type:物品类型 prefab:物体预制件 position:物体出现位置 rotation:物体出现方向
public GameObject CreateObject(string type, GameObject prefab, Vector3 position, Quaternion rotation)
{public interface IResetable {void OnReset(); }//（1）查找可使用的游戏对象GameObject targetObject = null;   //     检查是否包含对象if (cache.ContainsKey(type))targetObject = cache[type].Find(e => !e.activeInHierarchy);elsecache.Add(type, new List<GameObject>());  //（2）如果没有则创建并加入到对象池中if (targetObject == null){targetObject = Object.Instantiate(prefab);cache[type].Add(targetObject);}//（3）设置位置，使用对象targetObject.transform.position = position;targetObject.transform.rotation = rotation;targetObject.SetActive(true);//targetObject.GetComponent<IResetable>().OnReset();//foreach (var item in targetObject.GetComponents<IResetable>()){item.OnReset();}return targetObject;
}

2.2 回收对象

2.2.1 回收方法

回收方式采用的是禁用物体，而非销毁物体，让物体持续存在于内存当中。Unity本身提供了禁用方法，即[SetActive(bool isActive)]。如下所示，填入[false]表示这个GameObject对象被禁用，而非销毁。

//3.回收
private void CollectObject(GameObject targetObject)
{targetObject.SetActive(false);
}

2.2.2 回收需求拓展：延时回收

随着需求的变更，我们不仅仅是希望立刻禁用，也出现延时禁用的实际需求，在Unity中的 命名空间[UnityEngine] 为我们提供了 协程[IEnumerator] 这一便捷的帮助，如图所示：

private IEnumerator DelayCollectObject(GameObject targetObject, float delayTime)
{yield return new WaitForSeconds(delayTime);CollectObject(targetObject);
}

2.2.3 回收需求的封装【支持立即回收与延时回收】

随着需求的增多，回收的方法种类也随之增多，在使用这些回收方法的过程中，因为过多的命名或调用方法而迷糊不清各回收方法的差异点。所以我们封装回收的方法，仅通过一个调用方法，多层重载来简明调用，而不是同类型的方法群中一个个查找调用。

/// <summary>
/// 回收[封装]
/// </summary>
/// <param name="targetObject">游戏对象</param>
/// <param name="delayTime">延迟时间</param>
public void CollectObject(GameObject targetObject, float delayTime = 0f)
{if (delayTime == 0){CollectObject(targetObject);}else{StartCoroutine(DelayCollectObject(targetObject, delayTime));}
}