Корутины в Unity3D OTUS
2026-03-10 22:39 Diff
https://otus.ru/journal/korutiny-v-unity3d/oj-1080x720-2024-06-16t150649-370/

Unity3D – популярный инструмент разработки трехмерных игр. Платформа, которая пользуется огромным спросом как у новичков, так и у более опытных программистов. Она оснащена множеством полезных функций и библиотек, положительно сказывающихся на разработке даже самых сложных проектов.

В процессе работы с Unity рано или поздно предстоит иметь дело с корутинами. Далее предстоит рассмотреть соответствующий элемент более подробно. Нужно не только выяснить, что это такое, но и как грамотно использовать его в своих проектах.

Определение

Корутины Unity – это сопрограммы. Так называется метод, с помощью которого удается приостанавливать выполнение и возвращать управление Unity, а затем продолжать с того места, где разработчик остановился, в следующем кадре.

Корутины позволяют приостанавливать и возобновлять кодовые блоки, находящиеся в распоряжении программиста. С их помощью получится принять решение о том, как будет выполняться каждый кодовый фрагмент, а какой код должен подождать. Рассматриваемый компонент позволяет обрабатывать исходные коды так, чтобы оптимизировать производительность игрового проекта.

Корутина – это функция, позволяющая приостанавливать ее выполнение и возобновлять с той же точки после реализации некоторого условия. Можно запустить сопрограмму, а затем дождаться ее результатов, прежде чем код перейдет к обработке следующей строки. Или же разработчик решит оставить корутины работать на стороне, пока исходный код переходит к реализации остальных операций (функций).

Простой аналогией сопрограммы в реальном мире служит сигнал светофора. Движение транспорта на одной дороге осуществляется тогда, когда на светофоре загорится зеленый свет, а на других оно может продолжаться. Точно также работает корутина.

Выше можно увидеть, как выглядит корутина в Unity3D. Рассматриваемый компонент встречается не только в упомянутом движке. Он широко распространен в программировании.

Для чего требуются корутины

Корутины – удобный инструмент разработки. Он может пригодиться для:

  • формирования асинхронных приложений, способных выполнять несколько действий одновременно;
  • большего контроля в процессе переключения между различными задачами;
  • гибкой и удобной реализации многозадачности в том или ином проекте;
  • значительного снижения нагрузки на аппаратные ресурсы компьютера (или иного устройства).

Сопрограммы поддерживаются некоторыми языками программирования. В их число входят: PHP, C#, Kotlin, JavaScript, Lua, Ruby и другие.

Unity Coroutines запускаются при помощи функции StartCoroutine(). Данный метод принимает на вход функцию. Допустима передача имени функции в качестве строкового метода в StartCoroutineMethod.

Сопрограмма напоминает обычную функцию, но имеет другое название и предназначение. Чтобы вызвать ее, необходимо использовать SpawnBoxAfterSeconds(5f), где требуется сослаться на необходимость запуска сопрограммы.

Далее предстоит изучить несколько вариантов запуска корутин в Unity3D. Каждый подход обладает своими ключевыми особенностями.

Запуск с параметрами

Если необходимо передать сопрограмме те или иные аргументы, достаточно просто вызвать ее внутри StartCoroutine(). Ниже приведен наглядный пример кода, помогающего добиться желаемого результата:

У данного метода есть один недостаток – это невозможность остановить сопрограмму. Данный нюанс будет рассмотрен чуть позже.

Строковый ввод

Второй метод – это передача имени функции в качестве параметра в строковом формате. Обычно при использовании такого подхода удается передать в функцию только один параметр.

Метод запуска сопрограммы напрямую указывает на способ ее остановки.

Передача в IEnumerator

IEnumerator предусматривает возможность назначения сопрограммы. Для этого необходимо передать его в функцию StartCoroutine():

Со способами создания сопрограммы в проекте разобраться удалось. Теперь необходимо выяснить, как остановить корутины.

Остановка сопрограмм

Сопрограмма будет останавливаться при уничтожении игрового объекта со скриптом. Эта операция осуществляется при смене сцены. Останавливать работу изучаемого элемента разработки при смене сцены не нужно. Эта операция пригодится лишь тогда, когда выполнение сопрограммы требуется осуществить «здесь и сейчас» или при необходимости отключить сценарий вовсе.

Для остановки сопрограммы внутри скрипта используются различные методы. Они будут меняться в зависимости от того, как coroutines Unity были запущены ранее.

Имя сопрограммы и строка

Первый и самый известный метод – это использование StopCoroutine() с именем сопрограммы. Ниже представлен пример кода, наглядно демонстрирующий соответствующий прием:

О данном методе необходимо помнить следующее:

  • в нем не нужно указывать какие-либо параметры для остановки корутин;
  • операция помогает остановить сопрограмму с заданным именем;
  • метод работает только тогда, когда запуск корутины осуществлен путем передачи имени функции в виде строки.

А вот еще один пример кода:

Этот фрагмент наглядно демонстрирует процесс остановки сразу трех сопрограмм.

Использование объекта типа coroutine

Второй вариант остановки рассматриваемого элемента включает в себя изменение способа запуска сопрограммы. Сначала разработчику нужно сохранить ее в переменной типа coroutine Unity при ее запуске. Далее – передать вместо корутины соответствующую переменную.

Выглядит это так:

Здесь была создана переменная типа сопрограммы Unity. При вызове StartCoroutine() осуществляется сохранение корутины в соответствующий объект. Разработчик получает ссылку на него. В следующей строке осуществляется вызов StopCoroutine(). Вместо передачи строки с именем функции передается объект Coroutine.

Использование IEnumerator

Третий способ остановки coroutine Unity – это передача переменных IEnumerator внутри StopCoroutine:

Выше можно увидеть наглядный пример реализации такого подхода. Но и это еще не все.

Оператор Break

Unity позволяет использовать оператор Break для завершения любого цикла, включая корутины. Для этого требуется использовать разрыв с выходом. Если вставить оператор Break в первой строке, корутина немедленно завершится:

Рассмотренные методы подходят для остановки всего одного рассматриваемого элемента. Есть также прием, позволяющий прекратить работу сразу нескольких coroutine Unity.

Остановка нескольких корутин

В процессе работы с Unity могут возникать ситуации, при которых необходимо останавливать все активные корутины одновременно. StopAllCoroutines() – функция, помогающая добиться желаемого результата, но ее вызов возможен только из скрипта MonoBehaviour.

Ниже – наглядный пример того, как остановить все корутины в проекте Unity3D:

Здесь сначала определяются три корутины (Coroutine1, Coroutine2, Coroutine3), которые выводят в консоль сообщения через три разных промежутка времени. В методе Start() осуществляется запуск соответствующих корутин путем вызова StartCoroutine() и сохранения их ссылок в переменных.

Через 5 секунд происходит обращение к StopAllCoroutines() внутри StopCoroutinesAfterDelay() сопрограммы для остановки всех запущенных корутин. В конце в консоль выводится сообщение, сигнализирующее об успешном завершении всех сопрограмм.

Преимущества и недостатки

Корутины могут быть весьма полезны в разработке не только игр, но и других приложений. К их преимуществам в программировании относят:

  1. Высокий уровень эффективности. Многозадачные программы эффективнее расходуют ресурсы устройства. Основной код ради реализации вспомогательных модулей блокироваться не будет. Они функционируют асинхронно.
  2. Удобство для пользователей. Рассматриваемые элементы быстро переключаются. Для пользователя соответствующая операция выглядит как одновременное выполнение нескольких задач. Долго ожидать ответа программы не придется. С ней можно продолжить работу, пока асинхронные корутины незаметно для пользовательских глаз выполняют различные манипуляции.
  3. Снижение общей нагрузки на систему. Асинхронность дает возможность выполнять сразу несколько операций в рамках одного потока вместо нескольких. Системе проще работать таким способом.
  4. Гибкость в управлении. Переключение между coroutine Unity осуществляется вручную. Этот момент разработчик должен самостоятельно прописать в необходимом фрагменте кода. Данная особенность приводит к тому, что управление изучаемыми элементами можно контролировать.

Недостатки у сопрограмм тоже есть. А именно:

  1. Высокий порог вхождения. Это касается не только Unity3D, но и разнообразных языков программирования. Создание асинхронных программных кодов – задача, которая не подвластна новичкам.
  2. Узкая специализация. Рассматриваемый компонент – это высокоуровневое решение. С помощью него не получится ускорить сложные расчеты. Для этого потребуется многопоточность, а не асинхронность.
  3. Отсутствие поддержки в некоторых языках. Реализовать сопрограммы в языках, не поддерживающих их, проблематично. Для этого используются сторонние фреймворки и библиотеки, а также различные решения разработчиков. Такой подход негативно сказывается на разработке проектов.

Теперь понятно в общих чертах, что собой представляют корутины, а также как их вызывать в Unity3D. Также удалось изучить преимущества и недостатки рассматриваемого элемента в разработке программного обеспечения.

Чтобы быстрее освоить Unity3D, а также разобраться в асинхронной разработке, рекомендуется пройти дистанционные компьютерные курсы. На них в срок от нескольких месяцев до года пользователя обучат азам выбранного направления. Все занятия проводятся через Интернет, они сопровождаются богатой практикой и помощью в формировании портфолио. В конце каждого успешно завершенного курса пользователь получит электронный сертификат, указывающий на факт приобретения соответствующих навыков и знаний.

Интересует GameDev-направление? Обратите внимание на авторские курсы в Otus!