Unity3D热更新技术点—

在上一篇文章中我们通过一个小的案例，介绍了ToLua在Unity中的基本使用方法，而这次，我们将通过一个更为复杂的例子，继续深入了解ToLua的使用方法及其原理。

ToLua文件目录

我们首先来了解一下ToLua的文件目录。

Tolua集成主要分为两部分，一部分是运行时需要的代码包括一些手写的和自动生成的绑定代码，另一部分是编辑器相关代码，主要提供代码生成、编译lua文件等操作，具体就是Unity编辑器中提供的功能。

接下来我们具体介绍一下Tolua文件列表中文件的用途：

1.Editor

Editor下Custom/CustomSettings.cs 自定义配置文件，用于定义哪些类作为静态类型、哪些类需要导出、哪些附加委托需要导出等

我们需要注册到Lua中的类型也都需要在这里导入，在Tolua中已经为我们提供了Unity大部分基础类型，若我们需要导入自己的类型或Tolua没有导入的类型可以在其中添加，如下图所示：

2.Source

在Source文件夹中有Generate文件夹及LuaConst.cs脚本，Generate中主要是生成用于交互的绑定代码wrap脚本，LuaConst.cs是一些lua路径等配置文件。若在CustomSettings中做了修改，需要在菜单栏的Lua选项中，重新生成的Wrap文件，当重新生成Wrap文件后，会发现我们新添加类型也生成了相应的Wrap文件，如下图所示：

Clear wrap files后会自动重新生成wrap文件

3.ToLua

Tolua文件夹中有如下文件

1）BaseType：一些基础类型的绑定代码

2）Core：提供的一些核心功能，包括封装的「LuaFunction」「LuaTable」「LuaThread」「LuaState」「LuaEvent」、调用tolua原生代码等等。

3）Examples： Tolua示例

4）Misc：杂项，包含LuaClient，LuaCoroutine（协程），LuaLooper（用于tick），LuaResLoader（用于加载lua文件）

5）Reflection：反射相关

我们这里只了解一下Tolua中的文件结构及相关文件的作用，具体的脚本绑定及生成流程我们不做过多赘述，如需要了解可以查询相关资料，若有较多反馈，在之后我们可以开一篇新的文章，具体介绍tolua

Tolua跳一跳

现在我们已经大致了解了Tolua这个方案，接下来我们通过一个Demo，来看在Unity中，我们如何使用Tolua开发项目。

本文中以一个仿照微信跳一跳的小游戏作为案例来讲解，案例非常简单，但希望读者有unity基础，本文主要讲解Tolua的用法，代码逻辑方面的讲解可能会相对偏少

一.开发前准备

在之前，我们已经导入了Tolua资源。在这个项目中，我们需要使用到DoTween插件，可以在Asset Store自行下载。

二.Lua虚拟机管理器

我们需要用C#脚本来开启Lua虚拟机并调用Lua模块，那么不同的逻辑就会有不同的C#脚本来开启虚拟机并调用Lua模块，这无疑是很耗费性能且繁琐的，所以我们可以自己做一些封装，先将C#脚本中所必须的方法做一个缓存，如下代码所示： LuaManager.cs

public class LuaManager : MonoBehaviour {private static LuaManager _instance;public static LuaManager Instance{get{return _instance;}}private LuaClient _luaClient;public LuaClient LuaClient{get{return _luaClient;}}void Awake () {_instance = this;//跨场景不销毁DontDestroyOnLoad(this.gameObject);_luaClient = this.gameObject.AddComponent<LuaClient>();}
}

在代码中，我们直接使用LuaClient，LuaClient我们可以理解成是ToLua内部对自己的一种封装，可以视为tolua环境的一个启动。我们需要将LuaClient中的protected LuaState luaState = null;改为public，同时我们可以在LuaClient中再封装一个调用Lua模块函数的方法。

public virtual void CallFunc(string func, GameObject obj){LuaFunction luaFunc = luaState.GetFunction(func);luaFunc.Call(obj);luaFunc.Dispose();luaFunc = null;}

然后我们在场景中创建一个空物体，添加LuaManager.cs脚本

三.自建C#方法工具类

在使用Tolua开发中，ToLua提供的方法有限，有时我们可能找不到很好的方法来代替C#中的功能，或者不清楚某个功能的使用方法，这时候我们可以在C#中封装好一些功能，然后导入到Lua中，便可以直接在Lua中使用。这里可以创建一个C#脚本，我们命名为Util.cs，因为Lua中数值只存在number类型，如果需要我们可以封装int和float类型

public static int Int(object o){return Convert.ToInt32(o);}
public static float Float(object o){return (float)Math.Round(Convert.ToSingle(o), 2);}

同时还有我们可能需要使用到的Dotween的部分方法

    public static void DoMove(GameObject obj, Vector3 vec, float time){obj.transform.DOMove(vec, time);}public static void DoScale(GameObject obj, float f, float time){obj.transform.DOScale(f, time);}public static void DoScale(GameObject obj, Vector3 vec, float time){obj.transform.DOScale(vec, time);}

之前我们介绍过，如果需要添加导入lua的类型，需要在CustomSettings.cs中添加

可以看到我们在其中加入了 _GT(typeof(Util)),然后重新生成wrap文件

如图所示，Source/Generate中生成了UtilWrap文件

四.开始界面

再之前的动图中可以看到我们的项目中的开始界面，只搭建了背景及一个开始按钮，读者也可以自行扩展。 * 这里我们需要用到Button事件，我们同样可以通过封装一个C#脚本给lua提供一个按钮事件

BtnEvent.cs

public class UIEvent : MonoBehaviour {public static void AddButtonOnClick(GameObject game, LuaFunction function){if (game == null)return;Button btn = game.GetComponent<Button>();btn.onClick.AddListener(delegate () {function.Call(game);});}
}

接下来就是在lua中的调用了。我们可以在Project面板中找到lua文件夹，我们可以把我们的Lua脚本文件放在这个文件夹下（当然，也可以根据自己的习惯修改Lua文件夹，但我们查找Lua文件的路径就需要修改），文件夹下有名为Main.lua的Lua文件，在这个脚本中，我们可以定义我们所需的全局类型：

--主入口函数。从这里开始lua逻辑
--这里定义我们所需的全局类型
function Main()GameObject = UnityEngine.GameObjectTransform = UnityEngine.TransformParticleSystem = UnityEngine.ParticleSystemColor = UnityEngine.ColorUtil = Util.New()SceneManagement = UnityEngine.SceneManagementInput = UnityEngine.InputKeyCode = UnityEngine.KeyCodeTime = UnityEngine.TimeCamera = UnityEngine.CameraAudioSource = UnityEngine.AudioSourceResources = UnityEngine.Resourceswww = UnityEngine.WWWprint("logic start")
end--场景切换通知
function OnLevelWasLoaded(level)collectgarbage("collect")Time.timeSinceLevelLoad = 0
endfunction OnApplicationQuit()
end

然后我们创建Login.lua，我们的开始界面逻辑将会写在这个脚本中：

Login = {}--定义Login类
local this = Login
require('Music')--加载Music模块
local ui
local manager
function this.Awake(object)manager = GameObject.Find('Manager')manager : AddComponent(typeof(AudioSource))coroutine.start(Music.PlaySound)--开启协程ui = objectlocal loginBtn = ui.transform : Find("Login").gameObjectUIEvent.AddButtonOnClick(loginBtn, LoginOnClick)
endfunction LoginOnClick()--场景切换SceneManagement.SceneManager.LoadScene("Jump")end

在这个lua脚本中，可以看出，其实Lua中调用unity的方法和C#十分相似，想必有Unity基础的读者很容易看明白以上的代码。
其中要注意的是，unity中的物体无法绑定lua脚本，所以无法通过如c#中定义public的值可以在Inspector面板进行赋值，所以代码中我们必须通过GameObject.Find()或者Transform:Find()来找到物体
还有一个重要的地方，需要注意我们调用类的方法、属性、字段时「.」和「:」的区别

我们希望在游戏中有背景音乐，所以在这里，我们使用协程来下载一首音乐，并挂之前创建的在Manager上

--协程下载
--这里使用Tolua中提供的coroutine.www
Music = {}
local this = Music
function this.PlaySound()local audio = GameObject.Find('Manager') : GetComponent('AudioSource')local url = www('https://etnly.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/%E5%B2%A1%E9%83%A8%E5%95%93%E4%B8%80%20-%20%E9%81%BA%E3%82%B5%E3%83%AC%E3%82%BF%E5%A0%B4%E6%89%80%EF%BC%8F%E6%96%9C%E5%85%89.ogg')coroutine.www(url)audio.clip = url : GetAudioClip()audio : Play()
end

接下来我们来看如何在C#中调用刚才写好的lua模块：

public class Login : MonoBehaviour {void Start () {LuaManager.Instance.LuaClient.luaState.DoFile("Login.lua");LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Login.Awake", this.gameObject);}}

四.角色逻辑

开始游戏界面完成后，我们就着手于游戏主场景，首先我们可以新建场景，使用plane、cube等基础物体，搭建一个简单的跳一跳场景。

接下来，我们用Lua实现角色的跳跃，这里我们可以使用刚体来让角色实现向前跳跃的动作:

local player
local rigidbody
function this.Awake(obj)player = objrigidbody = player : GetComponent('Rigidbody')
end
function this.StartJump(time)--跳跃逻辑，这里的time可以理解为我们按下按钮的时间 rigidbody : AddForce(Vector3(1, 1, 0) * time * 7,UnityEngine.ForceMode.Impulse)
end

同样的，首先我们要找到角色，然后获取其中的刚体组建。

在跳一跳游戏中，我们通过某一个按键（这里我们使用空格键）让角色开始跳跃，角色跳跃的力度是更具按下屏幕或者按钮的时间来决定的，所以这里我们需要获取到我们按下按钮的时间

function this.Update()if Input.GetKeyDown(KeyCode.Space) thenstartTime = Time.time--获取按下空格时的时间endif Input.GetKeyUp(KeyCode.Space) thenendTime = Time.time - startTime--计算按下空格至松开的时间this.StartJump(endTime)end
end

然后实现角色在蓄力（也就是按住按钮）时的动作，以及粒子效果，如下图所示

我们的角色是由一个圆柱体和一个球体组成，所以在蓄力时，我们需要压缩圆柱体同时球体的位置也要下移：

if Input.GetKey(KeyCode.Space) then--角色压缩效果if body.transform.localScale.y < 0.11 and body.transform.localScale.y > 0.05 thenbody.transform.localScale = body.transform.localScale + Vector3(1, -1, 1) * 0.05 * Time.deltaTimehead.transform.localPosition = head.transform.localPosition + Vector3(0, -1, 0) * 0.05 * Time.deltaTimeend
end

在这里，body时角色的身体，head时头部，我们都需要先找到物体然后在对其进行操作

蓄力时的粒子效果，读者可以自行在unity中编辑，这里就不做过多赘述，相关代码如下：

particle : GetComponent(‘ParticleSystem’) : Play()

我们应该在按下空格时就开启粒子，所以这里应该放在判断按下空格中

当我们松开空格时，角色需要恢复之前的大小及位置，粒子效果也需要停止，同时角色跳跃。

--DoTween恢复角色
Util.DoScale(body, 0.1, 0.5)
Util.DoLocalMoveY(head, 0.8, 0.5)
particle : GetComponent('ParticleSystem') : Stop()

这里我们用DoTween来恢复角色大小。

关于角色的逻辑，最后一步就是判定角色是否跳到了下一个盒子

--如果跳到此盒子，便给该盒子添加脚本，并移动摄像机
function this.OnCollisionStay(object)if object.transform.tag == 'Cube' thenif(object : GetComponent('BoxControl') == nil) thenthis.CameraMove()object : AddComponent(typeof(BoxControl))endelseif object.transform.tag == 'Plane' then--重新开始游戏Time.timeScale = 0ui : SetActive(true)Continue.ReStart(ui)endendfunction this.CameraMove()--DoTween控制摄像机移动效果Util.DoMove(Camera.main, (player.transform.position + cameraRelativePosition), 1)
end

在这里我们角色如果跳到了下一个盒子，就会给当前盒子添加一个脚本，并移动摄像机，如果没有跳到则打开一个ui界面，并调用一个叫Continue的模块

Continue.lua

Continue = {}
local this = Continue
function this.ReStart(obj)local reStartBtn = obj.transform : Find("ReStart").gameObjectUIEvent.AddButtonOnClick(reStartBtn, ReStartOnClick)
endfunction ReStartOnClick ()SceneManagement.SceneManager.LoadScene("Jump")
end

最后就是角色控制的C#代码，和之前开始界面类似，不过这里多了Update和OnCollisionStay

void Start () {     LuaManager.Instance.LuaClient.luaState.DoFile("Player.lua");LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Play.Awake", this.gameObject);
}
void Update () {LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Play.Update", gameObject);
}
private void OnCollisionStay(Collision collision)   {        LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Play.OnCollisionStay", collision.gameObject);
}

上面提到了会给跳到的盒子加入一个脚本，那么接下来我们就来看关于盒子的逻辑

五.盒子逻辑

首先，当角色跳到当前盒子上，我们就应该把这个脚本绑定到该盒子，再之前角色的逻辑中已经有说明。我们可以在图中可以看到，当按下空格，角色压缩是盒子也会同时被压缩，松开空格后盒子复原

if Input.GetKey(KeyCode.Space) then--盒子压缩效果if currentBox.transform.localScale.y < 0.51 and currentBox.transform.localScale.y > 0.3 thencurrentBox.transform.localScale = currentBox.transform.localScale + Vector3(0, -1, 0) * 0.15 * Time.deltaTimecurrentBox.transform.localPosition = currentBox.transform.localPosition + Vector3(0, -1, 0) * 0.15 * Time.deltaTimeend
end
if Input.GetKeyUp(KeyCode.Space) then--DoTween恢复盒子Util.DoLocalMoveY(currentBox, 0.25, 0.2)Util.DoScale(currentBox, Vector3(oldScale.x, oldScale.y, oldScale.z), 0.2)
end

然后当角色跳到新的盒子上，就应该根据当前位置，生成一个新的大小和颜色随机的盒子，具体代码逻辑如下

function this.GenerateBox()boxPrefab = Resources.Load('Prefabs/Cube')local newBox = GameObject.Instantiate(boxPrefab)--盒子随机位置、大小、颜色randomScale = Util.Random(0.5, 1)newBox.transform.position = currentBox.transform.position + Vector3(Util.Random(1.5, maxDistance), 0, 0)plane.transform.localPosition = plane.transform.localPosition + Vector3(Util.Random(1.5, maxDistance), 0, 0)newBox.transform.localScale = Vector3(randomScale, 0.5, randomScale)newBox : GetComponent('Renderer').material.color = Color(Util.Random(0.0, 1.0), Util.Random(0.0, 1.0), Util.Random(0.0, 1.0))
end

最后一步，就是删除之前的盒子，我们可以判断盒子是否在摄像机范围内（在本项目中，我们摄像机范围内应该只有两个盒子，当前和新生成的盒子），不在摄像机范围内的盒子，我们可以将其删除

function this.Update(obj)if this.IsInView(obj.transform.position) thenGameObject.Destroy(obj, 1)end
end
--判断盒子是否在摄像机范围内,如果不在，便将其销毁
function this.IsInView(worldPos)local cameraTrans = Camera.main.transformlocal viewPos = Camera.main : WorldToViewportPoint(worldPos)local dir = (worldPos - cameraTrans.position).normalizedlocal dot = Vector3.Dot(cameraTrans.forward, dir)if dot > 0 and viewPos.x > 0 and viewPos.x < 1 and viewPos.y > 0 and viewPos.y < 1 thenreturn falseendreturn true
end

BoxControl.cs

void Start () {       LuaManager.Instance.LuaClient.luaState.DoFile("BoxControl.lua");LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Box.Awake", this.gameObject);}
void Update () {LuaManager.Instance.LuaClient.CallFunc("Box.Update", this.gameObject);}

到此为止，我们使用Tolua制作的跳一跳小游戏就完成了。项目虽小，但包含了Tolua的大部分功能的常见使用方法。

我们的项目工程会放在github中，大家可自行下载测试及扩展，也可以根据本篇文章制作其他项目来熟悉Tolua的使用。

完整工程在此：

Etnly/ToLuaDemogithub.com/Etnly/ToLuaDemo正在上传…重新上传取消