UniTask 异步任务

时间:2024-03-24 20:00:22

文章目录

  • 前言
  • 一、UniTask是什么?
  • 二、使用步骤
  • 三、常用的UniTask API和示例
    • 1.编写异步方法
    • 2.处理异常
    • 3.延迟执行
    • 4.等待多个UniTask或者一个UniTas完成
    • 5.异步加载资源示例
    • 6.手动控制UniTask的完成状态
    • 7.UniTask.Lazy延迟任务的创建
    • 8.后台线程切换Unity主线程
    • 9.不要返回值
    • 10.缓存UniTask的结果
    • 11.指定异步操作阶段执行
    • 12.创建完成的UniTask
    • 13.UniTask.ToCoroutine转换协程
    • 14.异步迭代集合
    • 15. 异步判断
    • 16. uniTask的取消
    • 17.网络请求加载图片
    • 18.异步判断按钮是否被双击
    • 19.每次点击修改按钮不同的文本
  • 四、 总结

前言

随着Unity游戏开发的流行,异步编程变得越来越重要。UniTask是一个轻量级的异步编程库,它为Unity开发者提供了更高效的编程方式。本文将介绍UniTask的基础内容和一些常用的API,以及它们的使用示例。


一、UniTask是什么?

UniTask是一个专为Unity设计的异步编程库,它提供了类似于C#的Taskasync/await的功能,但是更加适合Unity的执行模型和生命周期。

二、使用步骤

UniTaskGit地址
UniTask中文文档地址

首先,需要在Unity项目中安装UniTask。可以通过Unity Package Manager(UPM)安装,或者直接从GitHub下载源码

本文介绍从GitHub下载
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三、常用的UniTask API和示例

1.编写异步方法

使用UniTask时,可以像编写普通的异步方法一样使用async关键字和UniTask返回类型

// 示例:一个简单的异步加载场景的方法
async UniTask LoadSceneAsync(string sceneName)
{
    // 使用UniTask的场景加载方法
    await SceneManager.LoadSceneAsync(sceneName).ToUniTask();
    // 场景加载完成后的操作
    Debug.Log("Scene loaded");
}

2.处理异常

UniTask也支持异常处理,可以使用try/catch块来捕获异步方法中的异常

// 示例:带有异常处理的异步方法
async UniTask DoSomethingAsync()
{
    try
    {
        // 可能会抛出异常的操作
        await SomeRiskyOperation().ToUniTask();
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // 处理异常
        Debug.LogError(ex.Message);
    }
}

3.延迟执行

UniTask.Delay: 延迟执行,类似于Task.Delay

// 延迟执行示例
async UniTask DelayedOperation()
{
    await UniTask.Delay(TimeSpan.FromSeconds(5));
    Debug.Log("Operation executed after 5 seconds");
}

4.等待多个UniTask或者一个UniTas完成

UniTask.WhenAll: 等待多个UniTask完成,类似于Task.WhenAll

// 并行执行多个任务示例
async UniTask RunMultipleTasks()
{
    // 创建多个任务
    var task1 = DoTask1Async();
    var task2 = DoTask2Async();
    
    // 等待所有任务完成
    await UniTask.WhenAll(task1, task2);
    
    Debug.Log("全部任务完成");
}
async void RunSingleTask()
{
    UniTask task1 = UniTask.WaitUntil(() => isClick1);
    UniTask task2 = UniTask.WaitUntil(() => isClick2);
    await UniTask.WhenAny(task1, task2);
    Debug.Log("一个任务完成");
}

5.异步加载资源示例

// 异步加载资源示例
async UniTask<Texture> LoadTextureAsync(string url)
{
    using (var request = UnityWebRequestTexture.GetTexture(url))
    {
        await request.SendWebRequest().ToUniTask();
        if (request.isNetworkError || request.isHttpError)
        {
            Debug.LogError(request.error);
            return null;
        }
        return DownloadHandlerTexture.GetContent(request);
    }
}

6.手动控制UniTask的完成状态

UniTaskCompletionSource允许你手动控制UniTask的完成状态。这在需要等待非异步方法完成的情况下非常有用。

UniTaskCompletionSource<bool> ucs = new UniTaskCompletionSource<bool>();

// 在某个事件发生时完成任务
void OnSomeEvent()
{
    ucs.TrySetResult(true);
}

// 等待事件完成
async UniTask WaitSomeEventAsync()
{
    await ucs.Task;
    Debug.Log("Event occurred");
}

7.UniTask.Lazy延迟任务的创建

UniTask.Lazy可以延迟任务的创建,直到真正需要执行任务时才会创建。

// 示例:延迟创建任务
UniTask<string> lazyTask = UniTask.Lazy(async () =>
{
    await UniTask.Delay(1000);
    return "Result after delay";
});

// 在需要结果时等待任务
string result = await lazyTask;
Debug.Log(result);

8.后台线程切换Unity主线程

在需要从后台线程切换回Unity主线程时,可以使用UniTask.SwitchToMainThread

// 示例:在后台线程上执行操作,然后切换回主线程
async UniTask DoOperationAndSwitchBack()
{
    // 在后台线程上执行耗时操作
    await UniTask.Run(() => SomeHeavyOperation());
    
    // 切换回主线程
    await UniTask.SwitchToMainThread();
    
    // 在主线程上执行Unity相关操作
    Debug.Log("Back on main thread");
}

9.不要返回值

当你不需要关心异步方法的返回值时,可以使用UniTaskVoid。这对于触发事件或执行不需要返回结果的后台操作非常有用。

// 示例:一个不返回任何结果的异步方法
async UniTaskVoid PerformBackgroundOperation()
{
    // 执行一些后台操作
    await UniTask.Delay(1000);
    Debug.Log("Background operation completed");
}

10.缓存UniTask的结果

如果你想要缓存一个UniTask的结果以供后续使用,可以使用UniTask<T>.Preserve方法。

// 示例:缓存异步操作的结果
UniTask<int> originalTask = CalculateValueAsync();
UniTask<int> preservedTask = originalTask.Preserve();

// 在不同的地方使用缓存的结果
int result1 = await preservedTask;
int result2 = await preservedTask;

11.指定异步操作阶段执行

PlayerLoopTiming枚举允许你指定异步操作应该在Unity的哪个阶段执行。这可以帮助你更精确地控制代码的执行时间。

// 示例:在FixedUpdate阶段执行异步操作
async UniTask PerformOperationInFixedUpdate()
{
    await UniTask.Yield(PlayerLoopTiming.FixedUpdate);
    // 在FixedUpdate阶段执行的代码
    Debug.Log("This is executed in FixedUpdate");
}

12.创建完成的UniTask

当你已经有了结果,并且想要创建一个已经完成的UniTask时,可以使用UniTask.FromResult

// 示例:创建一个已经完成的UniTask
UniTask<int> completedTask = UniTask.FromResult(42);

13.UniTask.ToCoroutine转换协程

如果你需要将UniTask与旧的协程系统兼容,可以使用UniTask.ToCoroutine将其转换为协程。

// 示例:将UniTask转换为协程
IEnumerator MyCoroutine()
{
    yield return LoadSceneAsync("MyScene").ToCoroutine();
}

14.异步迭代集合

UniTask支持异步枚举器,这允许你使用await foreach来异步迭代集合。

// 示例:使用异步枚举器迭代集合
async UniTask ProcessItemsAsync(IAsyncEnumerable<int> items)
{
    await foreach (var item in items)
    {
        Debug.Log(item);
    }
}

15. 异步判断

UniTask.WaitUntilUniTask.WaitWhile这些方法允许你等待直到某个条件为真或为假。

// 示例:等待直到条件为真
async UniTask WaitUntilConditionMet()
{
    await UniTask.WaitUntil(() => someCondition);
    Debug.Log("Condition met");
}

// 示例:等待直到条件为假
async UniTask WaitWhileConditionMet()
{
    await UniTask.WaitWhile(() => someCondition);
    Debug.Log("Condition no longer met");
}

16. uniTask的取消

通过 CancellationTokenSource完成UniTask的取消


public class Test : MonoBehaviour
{
    private CancellationTokenSource cts;


    void Start()
    {
        cts = new CancellationTokenSource();

        StartCount();

        cts.CancelAfter(TimeSpan.FromSeconds(10));
    }

    private async UniTask<int> Count(int count, CancellationToken token)
    {
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            Debug.Log(i);
            await UniTask.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1), cancellationToken: token);
        }

        return 0;
    }

    private async void StartCount()
    {
        try
        {
            await Count(100, cts.Token);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Debug.Log("计数取消");
        }
    }
}

17.网络请求加载图片

private async UniTaskVoid UnityTaskTest()
{
    var webRequest = UnityWebRequestTexture.GetTexture(url);
    var result = await webRequest.SendWebRequest();
    var texture = ((DownloadHandlerTexture)webRequest.downloadHandler).texture;
    Sprite sprite = Sprite.Create(texture,
            new Rect(Vector2.zero, new Vector2(texture.width, texture.height)), new Vector2(0.5f, 0.5f));
    image2.sprite = sprite;

}

18.异步判断按钮是否被双击

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using Cysharp.Threading.Tasks;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class Test : MonoBehaviour
{
    public Button btn1;

    void Start()
    {
        CheckClickInternal(this.GetCancellationTokenOnDestroy(), 1).Forget();
    }


    /// <summary>
    /// 异步判断按钮是否被双击
    /// </summary>
    /// <param name="token"></param>
    private async UniTaskVoid CheckClickInternal(CancellationToken token, float time)
    {
        while (true)
        {
            var firstClick = btn1.OnClickAsync(token);
            await firstClick;
            var secondClick = btn1.OnClickAsync(token);

            //判断第二次点击和等待time时间谁先执行,如果是secondClick返回0,如果不是返回1
            int index = await UniTask.WhenAny(secondClick,
                UniTask.Delay(TimeSpan.FromSeconds(time), cancellationToken: token));
            if (index == 0)
            {
                Debug.Log("被双击了");
            }
        }
    }
}

19.每次点击修改按钮不同的文本

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using Cysharp.Threading.Tasks;
using Cysharp.Threading.Tasks.Linq;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class Test : MonoBehaviour
{
    public Button btn1;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        btn1.GetComponentInChildren<Text>().text = "杀";
        ChangeBtnTextClick(this.GetCancellationTokenOnDestroy()).Forget();
    }


    /// <summary>
    /// 每次点击修改按钮不同的文本;
    /// </summary>
    /// <param name="token"></param>
    async UniTask ChangeBtnTextClick(CancellationToken token)
    {
        var click = btn1.OnClickAsAsyncEnumerable();
        await click.Take(3).ForEachAsync((_, index) =>
        {
            if (token.IsCancellationRequested) return;
            btn1.GetComponentInChildren<Text>().text = index switch
            {
                0 => "再杀",
                1 => "再补一刀",
                _ => ""
            };
        }, cancellationToken: token);
        btn1.GetComponentInChildren<Text>().text = "结束";
    }
}

四、 总结

Unitask 是一个优秀的异步任务库,它简化了在 Unity 中处理异步操作的方式,提高了开发效率和代码可维护性。通过本文的介绍,可以更加深入地了解 Unitask 的使用方法,并在自己的项目中应用它,从而提升游戏开发的质量和效率。

在使用 Unitask 时,需要注意以下几点:

​ 不要在 Update 方法中使用 async/await,因为 Unity 主线程是单线程的,使用异步方法可能导致性能问题。

​ 尽量避免过多的异步嵌套,以免导致代码复杂度过高。

​ 使用 try/catch 来处理异步操作中的错误,确保程序的稳定性。