大家好，我叫 Oles Dibrivniy，是 的一名 Unity 开发人员。我们在 EdTech 和 GameDev 的交叉点上创建产品——用于儿童发展的应用程序和网络产品。现在我们的产品有超过四百万的用户。 Keiki 如果有人在面试时问你在游戏开发中使用的编程模式，你首先应该提到的是 ObjectPool。它基于一个基本原则：在完成其任务后，对象不会被删除，而是被移动到一个单独的环境中，并且可以被检索和重用。 这种模式直接影响用户对应用程序的看法，这就是它至关重要的原因。它应该是99%的游戏项目优化的基础。 这篇文章可能与编程大师无关，但对于初学者来说反之亦然。在这里我将通过例子来解释为什么这个模式是必不可少的。 没有 ObjectPool 怎么办？ 首先我们分析一下没有ObjectPool的项目案例，从设置入手。我们有一个相对简单的场景，主角和两个敌人投掷火球：  让我们考虑一下火球本身会是什么样子。田野 和 将负责火球的运动；这 方法将在碰撞后起作用——带有 FireBall 组件的对象将被销毁：  Rigidbody2D _speed OnTriggerEnter2D                               public class FireBall : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private Rigidbody2D _rigidbody; 4  [SerializeField] private float _speed; 5    
 6  public void FlyInDirection(Vector2 flyDirection) 7  { 8  _rigidbody.velocity = flyDirection * _speed; 9  } 10    
 11  private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other) 12  { 13  Destroy(gameObject); 14  } 15 } 敌人看起来也很简单：                          public class Enemy : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private FireBall _fireBall; 4  [SerializeField] private Transform _castPoint; 5    
 6  public void Cast() 7  { 8  FireBall fireBall = Instantiate(_fireBall, _castPoint.position, Quaternion.identity); 9  fireBall.FlyInDirection(transform.right); 10  } 11 } 你可以打电话给 从项目或动画事件中的任何点开始的方法。我们有以下流程：敌人制造了一个火球并朝他注视的方向发射。火球在到达途中的第一个障碍物时被摧毁。 Cast 这种方法看似最优，但却是最糟糕的选择之一。让我们逐点分析一切：   和 是昂贵的操作：每隔几秒调用它们会导致延迟和滞后。在使用智能手机等小工具时，这一点尤其明显，因为在这些小工具中，保存每个字节的内存都是必要的。您可以打开 Unity Profiler 并在 Hierarchy 窗口的搜索字段中键入 Instantiate，以查看这些操作对游戏来说有多“痛苦”。会有以下内容：  1. 设备的CPU和内存使用效率低下。   Instantiate Destroy 当然，我已经将每个敌人一次制造的火球数量增加到 500 个，以最大限度地提高戏剧效果。然而，很容易想象项目具有更频繁地创建和删除的对象——尤其是在处理 UI 元素或粒子时。 这些过程在运行时不断发生。在舞台上生成数百个对象后，由于持续的内存分配，玩家可能会遇到明显的帧数下降。   这 方法从场景中移除游戏对象，并将其发送到垃圾收集器。您无法控制收集器何时或如何处理它。顺便一提， 很鬼鬼祟祟的。它删除了游戏对象本身，但它的组件可以继续单独存在。如果另一个对象链接到此组件，则可能会发生这种情况。例如，它可能是对某个事件的订阅。 2. 你创造的一切都必须被销毁和清理。 Destroy   Destroy   不同的类负责创建和销毁一个对象，项目中可以有几十个。查找创建或删除的内容和位置有时并不是一项微不足道的任务——我现在对控制层次结构中的对象保持沉默。 3.代码控制。 让我们将 ObjectPool 集成到项目中！ 定义问题后，让我们继续解决问题。正如我前面提到的，ObjectPool 模式操作的原理很简单：对象完成工作后，它不会被删除，而是隐藏在“池”中。可以从中检索和重用该对象：  一个实体将负责创建、重用和销毁一个对象——我们称它为  .我们可以让它看起来像这样来处理火球：  ObjectPool                                                                 public class ObjectPool : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private FireBall _fireBallPrefab; 4    
 5  private readonly List <FireBall> _freeFireBalls = new   List <FireBall>(); 6    
 7  public FireBall GetFireBall() 8  { 9  FireBall fireBall; 10         if  (_freeFireBalls.Count > 0 ) 11  { 12  fireBall = _freeFireBalls[ 0 ]; 13  _freeFireBalls. Remove(fireBall); 
 14  } 15         else 
 16  { 17  fireBall = Instantiate(_fireBallPrefab, transform); 18  } 19         return  fireBall; 20  } 21    
 22  private void ReturnFireBall(FireBall fireBall) 23  { 24  _freeFireBalls.Add(fireBall); 25  } 26 } 这 列表出现在这段代码中。我们将在那里存储已经完成工作的创建的火球。敌人现在看起来像这样：  _freeFireBalls                           public class Enemy : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private ObjectPool _objectPool; 4  [SerializeField] private Transform _castPoint; 5    
 6  public void Cast() 7  { 8  FireBall fireBall = _objectPool.GetFireBall(); 9  fireBall.transform.position = _castPoint.position; 10  fireBall.FlyInDirection(transform.right); 11  } 12 } 问题的根源：我们怎样才能把火球放回池子里？我们不能依靠敌人；他不知道火球什么时候会被摧毁。我们也不想提供关于火球的知识  ，因为它会创建不必要的连接。 ObjectPool 我希望你注意到我做了 方法私有。因此，我们将使用一种基本的 C# 模式 — 观察者及其实现 — 。火球现在看起来像这样：  ReturnFireBall 事件                                 public class FireBall : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private Rigidbody2D _rigidbody; 4  [SerializeField] private float _speed; 5    
 6  public event Action<FireBall> Destroyed; 7    
 8  public void FlyInDirection(Vector2 flyDirection) 9  { 10  _rigidbody.velocity = flyDirection * _speed; 11  } 12    
 13  private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other) 14  { 15  Destroyed?.Invoke(this); 16  } 17 } 将订阅 将对象传递给世界后的事件：    ObjectPool Destroyed                                                                     public class ObjectPool : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private FireBall _fireBallPrefab; 4  private readonly List <FireBall> _freeFireBalls = new   List <FireBall>(); 5    
 6  public FireBall GetFireBall() 7  { 8  FireBall fireBall; 9         if  (_freeFireBalls.Count > 0 ) 10  { 11  fireBall = _freeFireBalls[ 0 ]; 12  _freeFireBalls. Remove(fireBall); 
 13  } 14         else 
 15  { 16  fireBall = Instantiate(_fireBallPrefab, transform); 17  } 18  fireBall.Destroyed += ReturnFireBall; 19         return  fireBall; 20  } 21    
 22  private void ReturnFireBall(FireBall fireBall) 23  { 24  fireBall.Destroyed -= ReturnFireBall; 25  _freeFireBalls.Add(fireBall); 26  } 27 } 它仍然是将对象池挂在对象上 组件——恭喜！垃圾收集器将休息，直到您移动到另一个场景或关闭游戏。我们在其基本实现中有 ObjectPool，但我们可以改进它。 Enemy 接口和泛型：与 ObjectPool 的完美匹配 这 不是我们将在对象池中运行的唯一对象类型。你必须单独写一个 每个都可以与其他类型一起工作。这将扩展代码库并降低代码的可读性。所以，让我们使用仿制品和仿制药。 FireBall ObjectPool 我们运行的每个对象 必须绑定到特定类型。它们必须独立于特定的实现进行处理。保持池将处理的对象的基本继承层次结构是必不可少的。他们将继承自  ， 至少。让我们使用 IPoolable 接口：  ObjectPool MonoBehaviour                         public interface IPoolable 2 { 3  GameObject GameObject { get ; } 4  event Action<IPoolable> Destroyed; 5  void Reset (); 6 } 我们继承 从中：  FireBall                                                 public class FireBall : MonoBehaviour, IPoolable 2 { 3  [SerializeField] private Rigidbody2D _rigidbody; 4  [SerializeField] private float _speed; 5  public GameObject GameObject => gameObject; 6    
 7  public event Action<IPoolable> Destroyed; 8    
 9  private void OnTriggerEnter2D(Collider2D other) 10  { 11         Reset (); 12  } 13  public void Reset () 14  { 15  Destroyed?.Invoke(this); 16  } 17    
 18  public void FlyInDirection(Vector2 flyDirection) 19  { 20  _rigidbody.velocity = flyDirection * _speed; 21  } 22 } 最后的任务是教 与任何对象一起工作。 IPoolable 是不够的，因为 Instantiate 只能创建对象的副本 财产。我们将使用  ;每个这样的对象都继承自此类。 也继承自它。结果，我们将得到以下内容  :  ObjectPool gameObject Component   MonoBehaviour ObjectPool                                                                                                   public class ObjectPool<T> where T : Component, IPoolable 2 { 3  private readonly List <IPoolable> _freeObjects; 4  private readonly Transform _container; 5  private readonly T _prefab; 6    
 7  public ObjectPool(T prefab) 8  { 9  _freeObjects = new   List <IPoolable>(); 10  _container = new  GameObject().transform; 11  _container. name  = prefab.GameObject. name ; 12  _prefab = prefab; 13  } 14    
 15  public IPoolable GetFreeObject() 16  { 17  IPoolable poolable; 18         if  (_freeObjects.Count > 0 ) 19  { 20  poolable = _freeObjects[ 0 ] as T; 21  _freeObjects. RemoveAt(0); 
 22  } 23         else 
 24  { 25  poolable = Object.Instantiate(_prefab, _container); 26  } 27  poolable.GameObject.SetActive(true); 28  poolable.Destroyed += ReturnToPool; 29         return  poolable; 30  } 31    
 32  private void ReturnToPool(IPoolable poolable) 33  { 34  _freeObjects.Add(poolable); 35  poolable.Destroyed -= ReturnToPool; 36  poolable.GameObject.SetActive(false); 37  poolable.GameObject.transform.SetParent(_container); 38  } 39 } 现在我们可以创建一个 对于任何满足继承条件的对象 和 IPoolable。我删除了 继承自  ，从而减少我们将挂在对象上的组件数量。 ObjectPool Component ObjectPool MonoBehaviour 有一个问题需要解决。多个敌人可以同时出现在舞台上，并且每个敌人都会产生相同的火球。如果他们都经历同样的事情就好了  — 永远不会有太多的资源节省！让一个类请求特定的对象类型也很方便。这样的类将接管对象的生成、控制和最终处置。此选项是管理每个 单独在项目中是具有挑战性的。 ObjectPool ObjectPool 完成基本要求  ，我们需要在场景加载时生成一定数量的对象。为避免任何资源消耗问题，我们将包含一个加载窗口。让我们现在开始实施吧。 ObjectPool 我们将创建一个额外的实体 在最终执行  .此类将控制从一个预制件创建的对象的工作：  PoolTask ObjectPool                                                                                                                                                       public class PoolTask 2 { 3  private readonly List <IPoolable> _freeObjects; 4  private readonly List <IPoolable> _objectsInUse; 5  private readonly Transform _container; 6    
 7  public PoolTask(Transform container) 8  { 9  _container = container; 10  _objectsInUse = new   List <IPoolable>(); 11  _freeObjects = new   List <IPoolable>(); 12  } 13    
 14  public void CreateFreeObjects<T>(T prefab, int  count) where T : Component, IPoolable 15  { 16         for  (var i = 0 ; i < count; i++) 17  { 18  var poolable = Object.Instantiate(prefab, _container); 19  _freeObjects.Add(poolable); 20  } 21  } 22    
 23  public T GetFreeObject<T>(T prefab) where T : Component, IPoolable 24  { 25  T poolable; 26         if  (_freeObjects.Count > 0 ) 27  { 28  poolable = _freeObjects[ 0 ] as T; 29  _freeObjects. RemoveAt(0); 
 30  } 31         else 
 32  { 33  poolable = Object.Instantiate(prefab, _container); 34  } 35  poolable.Destroyed += ReturnToPool; 36  poolable.GameObject.SetActive(true); 37  _objectsInUse.Add(poolable); 38         return  poolable; 39  } 40    
 41  public void ReturnAllObjectsToPool() 42  { 43  foreach (var poolable in _objectsInUse) 44  poolable. Reset (); 45  } 46    
 47  public void Dispose() 48  { 49  foreach (var poolable in _objectsInUse) 50  Object.Destroy(poolable.GameObject); 51        
 52  foreach (var poolable in _freeObjects) 53  Object.Destroy(poolable.GameObject); 54  } 55    
 56  private void ReturnToPool(IPoolable poolable) 57  { 58  _objectsInUse. Remove(poolable); 
 59  _freeObjects.Add(poolable); 60  poolable.Destroyed -= ReturnToPool; 61  poolable.GameObject.SetActive(false); 62  poolable.GameObject.transform.SetParent(_container); 63  } 64 }  PoolTask 将具有额外的功能：  1. 跟踪我们释放到世界中的对象，以便在必要时销毁它们或在特定时刻将它们放回池中；  2.生成预定数量的免费对象。 最后，让我们创建一个 ObjectPool，它将满足我们所有的需求，并完全接管对象的控制和生成：                                                                                                                            public class ObjectPool 2 { 3  private static ObjectPool _instance; 4  public static ObjectPool Instance => _instance ??= new  ObjectPool(); 5    
 6  private readonly Dictionary<Component, PoolTask> _activePoolTasks; 7  private readonly Transform _container; 8   
 9  private ObjectPool() 10  { 11  _activePoolTasks = new  Dictionary<Component, PoolTask>(); 12  _container = new  GameObject().transform; 13  _container. name  = nameof(ObjectPool); 14  } 15    
 16  public void CreateFreeObjects<T>(T prefab, int  count) where T : Component, IPoolable 17  { 18         if (!_activePoolTasks.TryGetValue(prefab, out  var poolTask)) 19  AddTaskToPool(prefab, out  poolTask); 20        
 21  poolTask.CreateFreeObjects(prefab, count); 22  } 23    
 24  public T GetObject<T>(T prefab) where T : Component, IPoolable 25  { 26         if (!_activePoolTasks.TryGetValue(prefab, out  var poolTask)) 27  AddTaskToPool(prefab, out  poolTask); 28         return  poolTask.GetFreeObject(prefab); 29  } 30    
 31  public void Dispose() 32  { 33  foreach (var poolTask in _activePoolTasks.Values) 34  poolTask.Dispose(); 35  } 36    
 37  private void AddTaskToPool<T>(T prefab, out  PoolTask poolTask) where T : Component, IPoolable 38  { 39  var taskContainer = new  GameObject 40  { 41             name  = $ "{prefab.name}_pool" , 42  transform = 43  { 44  parent = _container 45  } 46  }; 47  poolTask = new  PoolTask(taskContainer.transform); 48  _activePoolTasks.Add(prefab, poolTask); 49  } 50 }  Singleton 的使用可能会引起您的注意——这只是一个示例。您可以自定义项目中的用法——它可以运行 通过构造函数或通过 Zenject 注入。 ObjectPool 我们有我们的最终版本 中的方法  :  Cast Enemy                           public class Enemy : MonoBehaviour 2 { 3  [SerializeField] private FireBall _prefab; 4  [SerializeField] private Transform _castPoint; 5    
 6  public void Cast() 7  { 8  FireBall fireBall = ObjectPool.Instance.GetObject(_prefab); 9  fireBall.transform.position = _castPoint.position; 10  fireBall.FlyInDirection(transform.right); 11  } 12 } 因为使用泛型，我们得到了一个我们需要立即处理的类型的对象。 将根据预制件对内部任务进行分组——如果有多个 组件，池将正确处理它们并为您提供正确的组件。这种方法将有助于为游戏场景生成任何对象。   ObjectPool FireBall 但是，在使用 UI 元素时要小心：在具有不同的父变换之间移动对象时  ， 这 对象本身会发生变化。如果您的项目中有自适应 UI，使用画布组件进行转换将改变它们的 取决于扩展名。我建议你做这个简单的操作：  localScale localScale localScale         poolable.GameObject.transform.localScale  = Vector2. on e ; 您可以在其他选项中使用 3 个脚本：  ,  ， 和  .所以请随意将它们添加到您的项目中并 100% 使用对象池模式！   ObjectPool   PoolTask IPoolable

The code in this story is for educational purposes. The readers are solely responsible for whatever they build with it.

Walkthroughs, tutorials, guides, and tips. This story will teach you how to do something new or how to do something better.

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如何使用 ObjectPool 模式增强您的游戏项目？（统一指南）

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