Unity缓存池模块搭建

先举一个射击游戏例子：

玩家不断的射击，不断的产生射击特效，弹痕，子弹，弹壳等各种物体，这些物体一段时间后自动销毁，但unity Destory后并没有释放其内存，不断堆积后内存爆满，GC频繁，游戏性能降低，所以我们需要降低GC的频率，因此就使用了缓存池来保留这些马上就会复用的资源，而不是直接销毁，GC频率降低，游戏体验提升。

不严谨的再举个栗子：

内存容量为50，每秒射击一次产生的各种物体要占用内存1单位，1s后其物体自动销毁或保存到缓存池里，我们计算220s内，每秒只射击一次的GC次数（只计算因为堆内存满后的GC）

• 不使用缓存池：GC次数大概为4次
• 使用缓存池 ：GC次数为0次

好处就很显然了，一句话概括就是用内存换取游戏性能。

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上面引用了缓存池的概念，那么缓存池是什么？

缓存池是什么

一个机制一个模块，管他娘的是什么🤡🤡🤡🤡。知道怎么用，为什么用后，自己就可以用自己的话去形容它了。

我的小偷理解就是：缓存池就是衣柜，想穿就往里面拿，里面没有就去买，买了直接穿，穿完再放回，衣柜还得有个容量，上到无穷大，衣柜炸了别找我，下到啥都不准放，那你还要柜子干啥，你觉得多大就是多大，不要我觉得要你觉得，衣柜满了就丢一些不要的衣服，想丢什么丢什么，最好先把要穿的衣服都准备好，别到时候要穿了还没有

大概就是这些。

搭建缓存池

//预加载(准备好要穿的衣服)
//取物体（取衣服）
//存物体（放衣服）
//清空
private Dictionary<string, Queue<GameObject>> objectPool = new Dictionary<string, Queue<GameObject>>();
字典就是衣柜
字典值就时衣柜里的抽屉，用来区分不同的衣服
字典键就时不同抽屉的标签，这里直接用存放的物体名字来区分
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容量是为了限制缓存池所占的内存大小
//字典容量
private int? poolCapacity=null;
//队列容量
private int? queueCapacity = null;

功能如上，具体用什么数据结构储存看自己的需求

• 预加载

/// <summary>
/// 预加载(放好要穿的衣服) 
/// 一般在场景加载时预加载
/// </summary>
/// <param name="name">物体名</param>
/// <param name="preNum">预加载数量</param>
public void PreLoad(string name,int preNum)
{   
    Queue<GameObject> gameObjects = new Queue<GameObject>();
    for(int i=0;i<preNum;i++)
    {
        gameObjects.Enqueue(Resources.Load<GameObject>(name));
    }
}

• 取物体

  /// <summary>
  /// 取衣服
  /// </summary>
  /// <param name="name">既是路径又是名字</param>
  /// <returns></returns>
   public GameObject GetObject(string name)
   {
       GameObject obj = null;
       if(objectPool.ContainsKey(name)&&objectPool[name].Count>0)
       {
           obj = objectPool[name].Dequeue();
           obj.SetActive(true);
       }
       else
       {
           obj = GameObject.Instantiate( Resources.Load<GameObject>(name));
           obj.name = name;
       }
       return obj;
   }

• 存物体

  /// <summary>
  /// 存衣服
  /// </summary>
  /// <param name="name">名字</param>
  /// <param name="obj">要存入的衣服</param>
  public void ReturnObject(string name,GameObject obj)
  {
      obj.SetActive(false);
     //衣柜是否有这个抽屉
      if (objectPool.ContainsKey(name))
      {   
          //抽屉是否有空间若无删除
          if (objectPool[name].Drawer.Count < queueCapacity)
              objectPool[name].ReturnObject(obj);
          else
              GameObject.Destroy(obj);
      }
      //没有该抽屉
      //衣柜没有多余空间直接删除
      else if(objectPool.Count>=poolCapacity)
      {
          GameObject.Destroy(obj);
      }
      //衣柜还有空间创造新的抽屉储存
      else
      {
          Queue<GameObject> objQueue = new Queue<GameObject>();
          objQueue.Enqueue(obj);
          objectPool.Add(name, objQueue);
      }
  }

• 清空

  /// <summary>
  /// 清空
  /// </summary>
  public void Clear()
   {
       objectPool.Clear();
   }

效果如图

但还不满意，如果需要缓存的对象很多，则这样在Hierarchy里就会显得非常的乱，那就别叫缓存池了，就叫做茅厕，poo pee fart混杂，所以需要将缓存池在Hierarchy具象出来，同时把抽屉抽象成一个类，设置父子对象，让缓存池在Hierarchy结构更加清晰。

效果如下

完整代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

/// <summary>
/// 抽屉
/// </summary>
public class Drawers
{
    private GameObject father;
    private Queue<GameObject> drawer;
    public Queue<GameObject> Drawer { get { return drawer; } }
    public Drawers(GameObject obj,Transform wardrobe)
    {
        father = new GameObject(obj.name+"'s"+"屉子");
        father.transform.SetParent(wardrobe);
        obj.transform.SetParent(father.transform);
        drawer = new Queue<GameObject>() ;
        drawer.Enqueue(obj);
    }
    /// <summary>
    /// 取衣服
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public GameObject GetObject()
    {
        drawer.Peek().SetActive(true);
        return drawer.Dequeue(); 
    }

    /// <summary>
    /// 存衣服
    /// </summary>
    /// <param name="obj">要存入的衣服</param>
    public void ReturnObject(GameObject obj)
    {
        drawer.Enqueue(obj);
        obj.transform.SetParent(father.transform);
    }
}
/// <summary>
/// 衣柜
/// </summary>
public class Wardrobe : BasicManager<Wardrobe>
{
    private  Dictionary<string, Drawers> objectPool = new Dictionary<string,Drawers>();
    public GameObject wardrobe;
    //字典容量
    private int? poolCapacity=10;
    //队列容量
    private int? queueCapacity = 50;
    
   /// <summary>
   /// 取衣服
   /// </summary>
   /// <param name="name">既是路径又是名字</param>
   /// <returns></returns>
    public GameObject GetObject(string name)
    {
        if(objectPool.ContainsKey(name)&&objectPool[name].Drawer.Count>0)
        {
            return objectPool[name].GetObject();
        }
        else
        {
            GameObject obj = GameObject.Instantiate(Resources.Load<GameObject>(name));
            obj.name = name;
            return obj;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 存衣服
    /// </summary>
    /// <param name="name">名字</param>
    /// <param name="obj">要存入的衣服</param>
    public void ReturnObject(string name,GameObject obj)
    {
        obj.SetActive(false);
        if (wardrobe == null)
            wardrobe = new GameObject("衣柜");
        //衣柜是否有这个抽屉
        if (objectPool.ContainsKey(name))
        {   
            //抽屉是否有空间若无删除
            if (objectPool[name].Drawer.Count < queueCapacity)
                objectPool[name].ReturnObject(obj);
            else
                GameObject.Destroy(obj);
        }
        //没有该抽屉
        //衣柜没有多余空间直接删除
        else if(objectPool.Count>=poolCapacity)
        {
            GameObject.Destroy(obj);
        }
        //衣柜还有空间创造新的抽屉储存
        else 
        {
            Drawers draw = new Drawers(obj, wardrobe.transform);
            objectPool.Add(name, draw);
        }
    }
    /// <summary>
    /// 预加载(放好要穿的衣服) 
    /// 场景加载时预加载最好
    /// </summary>
    /// <param name="name">物体名</param>
    /// <param name="preNum">预加载数量</param>
    public void PreLoad(string name,int preNum)
    {
        wardrobe = new GameObject("衣柜");
        Queue<GameObject> gameObjects = new Queue<GameObject>();
        for(int i=0;i<preNum;i++)
        {
            gameObjects.Enqueue(Resources.Load<GameObject>(name));
        }
    }

   /// <summary>
   /// 清空
   /// </summary>
   public void Clear()
    {
        objectPool.Clear();
        GameObject.Destroy(wardrobe);
    }
}