一、协程 与 多线程
在Unity中，协程（Coroutines）的形式是非常常用的功能之一，使用它来控制程序的先后执行。
也就是在主程序运行的同时，如需要开启另外一段逻辑处理，来协同当前程序的执行，这时，就需要用到协同程序了。
单纯的对协同进行描述，会比较懵逼，我们可以借用多线程来比较。
多线程，做Java的就非常熟悉了，就是多条同时执行的线程。
最初，多线程的诞生是为了解决IO阻塞问题，如今多线程可以解决许多同样需要异步方法的问题（例如网络等）。
所谓异步，就是相互独立执行，过程互不影响，即其中一个线程阻塞时，另一个线程不会受影响继续执行。
还有多线程并不是真正意义上的多条线程同时执行，它的实际是将一个时间段分成若干个时间片，每个线程轮流运行一个时间片。
（如图，将执行步骤切分成极小的粒度，然后依次运行）
但是由于时间片粒度非常非常小，几乎看不出区别，所以程序执行效果跟真正意义上的并行执行效果基本一致。
多线程的缺陷
无论java还是c#，多线程有一个坏处，就是可能造成共享数据的冲突。
假如有一个变量i = 0, Step1_1的操作是进行++i操作，Step2_1的操作是进行--i操作。
我们预期最终结果i为0。
但由于操作切分得过小，可能会发生这样顺序的事：
- 线程1：访问i, 将0存到寄存器
- 线程2：访问i, 将0存到寄存器
- 线程1：++i, 得到1
- 线程2：--i, 得到-1
- 线程1：将1写入到i的内存
- 线程2：将-1写入到i的内存
- 最终i的值为-1
当然多线程的冲突也有解决方案: 互斥锁....
但是这些多多少少会付出额外的代价，让程序变得臃肿。
二、协程一般用法
CPU有多条线程，一条线程可以有多个协程。
协程跟多线程类似，也有类似异步的效果（注意不是真正的异步）。
只不过它的切分粒度不是基于系统划分的时间片，而是基于我们编写的yield，粒度要比线程大。
粒度是取决于自己定义什么时候让协程挂起：
//下面定义了一个协程函数，注意必须使用IEnumerator作为返还值才能成为协程函数。
IEnumerator Test()
{
for(int i = 0; i<1000 ; ++i){
ans += i;
yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
}
j+=2;
yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
++j;
yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
}
如果划分的粒度过大，协程所在的线程可能在相应的帧卡顿。
甚至如果让协程阻塞（死循环），那么协程所在的整个线程也会阻塞。
因此说协程可以有类似异步的效果，但是不是真正的异步。
协程的一大好处就是可以避免数据访问冲突的问题：
因为它的粒度相对多线程的大很多，所以往往很少出现冲突现象
在上面多线程的例子里，使用协程则可以这样：
* Step1_1: 执行完++i, 此时i=1
* Step2_1: 执行完--i, 此时i=0
* 最终i的值为0
协程的使用场景
对于保证不会阻塞的并行操作且并行性要求不高的并行操作，可以使用协程。
更实际来说，协程最常用于延时执行等控制时间轴的操作，例如N秒后调用指定函数。
利用每帧执行一段协程的特性，我们可以引入个带累加计时判断循环，然后再超过3秒后跳出循环，执行Debug.Log()
//3s后执行Debug.Log
IEnumerator Test()
{
for(float timer = 0.0f; timer < 3.0f ; timer += Time.DeltaTime){
yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
}
Debug.Log("启动协程3s后");
}
但是Unity封装了个更好用的类：WaitForSeconds
使这种延时的协程代码更加简洁。
原本写法
for(float timer = 0.0f; timer < 3.0f ; timer += Time.DeltaTime){
yield return 0;//挂起，下一帧再来从这个位置继续执行。
}
使用WaitForSeconds的写法
yield return new WaitForSeconds(3.0f);
协程使用示例
接下来就展示下，协程使用的示例：
首先编写好协程函数
IEnumerator TestWaitForSeconds()
{
Debug.Log("启动协程方法 TestWaitForSeconds");
//等待2s后执行;
yield return new WaitForSeconds(2.0f);
Debug.Log("开始执行方法 TestWaitForSeconds");
}
测试方法写好后，就可以在调用的地方使用，调用方式跟普通的方法调用有点不一样，它需要调用系统方法StartCoroutine(), 如何测试方法作为参数：
StartCoroutine(TestWaitForSeconds())
// 或者
StartCoroutine("TestWaitForSeconds")
另外，也可以用传参的方式
StartCoroutine(TestWaitForSeconds(5f))
IEnumerator TestWaitForSeconds(float delay)
{
Debug.Log("启动协程方法 TestWaitForSeconds");
//等待delay后执行;
yield return new WaitForSeconds(delay);
Debug.Log("开始执行方法 TestWaitForSeconds");
}
三、协程语法
1、开启协程
上面也简单介绍了开启方式，下面详细讲解一下。
StartCoroutine(string methodName);
- 参数是方法名(字符串类型)，此方法可以包含一个参数。
- 形参方法可以有返回值
StartCoroutine(IEnumerator method);
- 参数是方法(TestMethod()),此方法中可以包含多个参数。
- IEnumrator类型的方法不能含有ref或者out类型的参数，但可以含有被传递的引用
- 形参方法必须有返回值，且返回值类型为IEnumrator,返回值使用（yield retuen +表达式或者值，或者 yield break）语句
2、终止协程
终止指定的协程
只能终止以字符串形式启动的协程
StartCoroutine(string methodName);
终止方式：
StopCoroutine(string methodName);
终止所有协程
StopAllCoroutine();
3、挂起协程
//程序在下一帧中从当前位置继续执行
yield return 0;
//程序在下一帧中从当前位置继续执行
yield return null;
//程序等待N秒后从当前位置继续执行
yield return new WaitForSeconds(N);
//在所有的渲染以及GUI程序执行完成后从当前位置继续执行
yield new WaitForEndOfFrame();
//所有脚本中的FixedUpdate()函数都被执行后从当前位置继续执行
yield new WaitForFixedUpdate();
//等待一个网络请求完成后从当前位置继续执行
yield return WWW;
//等待一个xxx的协程执行完成后从当前位置继续执行
yield return StartCoroutine(xxx);
//如果使用yield break语句，将会导致协程的执行条件不被满足，不会从当前的位置继续执行程序，而是直接从当前位置跳出函数体，回到函数的根部
yield break;
3、协程组合使用
了解到挂起携程的方法后，我们就可以组合成一些较为复杂一点的使用方法，如，套上for循环，执行一系列消耗时间操作
IEnumerator dongSomeThing(){
for(int i =0; i < 100; i++){
yield return StartCoroutin(dongSomeThing());
i++;
}
Debug.Log("dongSomeThing() 执行完毕");
}
IEnumerator dongSomeThing(int index){
yield return new WaitForSeconds(2f);
Debug.Log("dongSomeThing() index " + index + " 执行完毕");
}
协程的执行原理
IEnumerator
协程函数的返回值是IEnumerator，它是一个迭代器，可以把它当成执行一个序列的某个节点的指针。
它提供了两个重要的接口，分别是
- Current：返回当前指向的元素。
- MoveNext：将指针向后移动一个单位，如果移动成功，则返回true。
yield
yield关键词用来声明序列中的下一个值或者是一个无意义的值。
当我们这样挂起携程，yield return x(x是指一个具体的对象或者数值)
- MoveNext返回为true
- Current被赋值为x
当我们这样挂起携程，yield break
- MoveNext()返回为false
也就是说
如果MoveNext函数返回为true意味着协程的执行条件被满足，则能够从当前的位置继续往下执行。否则不能从当前位置继续往下执行。
