[游戏开发]Unity3d 实现对象池

原文地址：https://app.gitbook.com/@galaxyzeta/s/unity3d/shi-xian-unity3d-dui-xiang-chi

为何需要对象池？

想像你的游戏中有一架飞机，它每秒钟射出 1000 个相同的子弹对象，但他们的存活时间都只有1s。如果引擎每秒钟新增，删除1000次同样的物体，对性能将会产生较大影响。

解决这个问题的一种办法就是引入池化技术：

• 游戏开始前，将这些子弹全部存放到一个池子中；
• 当我们需要这些物体的时候，直接拿出来初始化一下位置、属性等，就可以继续用；
• 当我们需要从场景中移除某些被池化的对象，只需要将这些对象设置为 Inactive 即可，而不是将其删除。

池子中的对象永远就那么几个，场景中的对象并没有真正消失，它们只是暂时被 Inactivate 了。这一波操作下来，引擎无需反复执行创建、删除操作，性能就大大提升了。

对象池技术事实上就是设计模式中的享元模式（Flyweight Pattern）。

核心思想

• 使用 List<GameObject> 数据结构管理对象。
• 提供 GetReferenceFromPool 方法，方法有两种重载：
  • 无参数，直接拿第 0 号对象。
  • 有参数，拿 index 位置的对象。
• 当我们需要从 pool 中拿指定 index 的对象时：
  • 如果 pool 中还没有对象，则创建对象，并返回给用户一个 active 的 gameObject。
  • 如果 pool 中已经有对象：
    • 需要先检查这个对象是不是空的（可能在别处调用 Destroy 删除了对象，因此这里得到了空的对象引用）
    • 如果对象是空的，需要创建对象，设置到 pool 中，并则设置 gameObject 为 active 并返回。
    • 如果提供的 index 有可能产生数组越界，则往 pool 中添加一个新的对象，并返回。
• 当我们需要移除一个对象：
  • 如果选择使用 Destroy 删除，下次获取时将得到一个空引用。处理方法在上面讲过了。
  • 不使用 Destroy，而是直接置成 inactive。
    • 注意将对象置成初始化状态。（如果你决定在拿对象的时候初始化也行）
    • 可以写一个 PoolableMonoBehaviour 类继承 MonoBehaviour ，然后写一个 Dispose() 方法表示将该物体 “移除”（置 inactive）。

一种实现

using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;

namespace Util {
	public class GameObjectPool {

		[SerializeField]
		private GameObject prefab;	// 这是池子里存放的对象 prefab
		[SerializeField]
		private List<GameObject> pool = new List<GameObject>(); // 使用 List 管理池子

		private GameObjectPool() {}

		public GameObjectPool(GameObject prefab) {
			this.prefab = prefab;
		}

		private GameObject GetAndSetActiveAtIndex(int index) {
			pool[index].SetActive(true);
			return pool[index];
		}

		private GameObject GetOrCreateAtIndex(int index) {
			if(pool[index] == null) {		// 注意判断空，因为对象可能已经被真的删除了
				pool[index] = CreatePrefab(true);
				return pool[index];
			} else {
				return GetAndSetActiveAtIndex(index);
			}
		}

		private GameObject CreatePrefab(bool setActive) {
			GameObject obj = Gamemanager.InstantiateWrapper<GameObject>(prefab);
			if(! setActive) {
				obj.SetActive(false);
			}
			return obj;
		}

		///<summary>
		/// 拿第0号对象，拿不到就创建。
		///</summary>
		public GameObject GetReference() {
			if(pool.Count > 0) {
				return GetOrCreateAtIndex(0);
			} else {
				return CreateAndRegister(true);
			}
		}
		
		///<summary>
		/// 拿第index号对象，拿不到就创建。
		///</summary>
		public GameObject GetReference(int index) {
			if(index >= pool.Count) {
				return CreateAndRegister(true);
			} else {
				return GetOrCreateAtIndex(index);
			}
		}

		///<summary>
		/// 创建并添加到 pool 中。
		///</summary>
		public GameObject CreateAndRegister(bool setActive) {
			GameObject reference = CreatePrefab(setActive);
			pool.Add(reference);
			return reference;
		}
	}
}