Unity中的万能对象池

在Unity开发中，对象池是一个非常常用的技术，在需要频繁创建和销毁游戏对象的场景下，使用对象池能够提高游戏运行的效率和性能。

不过，与常规的对象池不同的是，本文介绍的是一种使用泛型和接口实现的万能对象池，不仅可以复用GameObject对象，同时也能够重复使用所有继承自MonoBehaviour的组件。

实现方式

首先，定义一个接口IPoolable，它包含了两个方法，OnSpawn和OnDespawn，分别代表对象被获取和归还时的操作：

public interface IPoolable
{
    void OnSpawn();
    void OnDespawn();
}

接着，定义一个泛型类ObjectPool<T>，它继承自MonoBehaviour，因为我们需要使用协程来实现对象的自动归还。ObjectPool<T>有以下属性和方法：

public class ObjectPool<T> : MonoBehaviour where T : Component, IPoolable
{
    [SerializeField]
    private T prefab;

    private Queue<T> objectQueue = new Queue<T>();

    public T Get()
    {
        if (objectQueue.Count == 0)
        {
            return Instantiate(prefab);
        }
        else
        {
            T objectToGet = objectQueue.Dequeue();
            objectToGet.gameObject.SetActive(true);
            objectToGet.OnSpawn();
            return objectToGet;
        }
    }

    public void Return(T objectToReturn)
    {
        objectToReturn.OnDespawn();
        objectToReturn.gameObject.SetActive(false);
        objectQueue.Enqueue(objectToReturn);
    }
}

其中，prefab属性为对象池内保存的对象预制体。objectQueue是一个FIFO的队列，用来存储已经使用过的对象。Get()方法会从队列中获取一个对象，如果队列为空就新建一个对象。获取到的对象需要被激活，并调用它的OnSpawn()方法。Return(objectToReturn)方法则是将对象归还至队列，调用它的OnDespawn()方法，并设置它的游戏对象为不激活状态。

最后，我们让需要使用对象池的GameObject继承自IPoolable接口，并手动实现OnSpawn和OnDespawn方法。这样，我们就可以把任意继承自MonoBehaviour的组件加入到我们的对象池中，用法非常灵活。

使用示例

假设我们想要使用这个万能对象池来实现子弹的复用，现在我们需要在场景中创建一个子弹预制体，预制体上需要挂载Bullet脚本：

public class Bullet : MonoBehaviour, IPoolable
{
    public float speed = 10.0f;
    public float lifetime = 5.0f;

    private Coroutine lifetimeCoroutine;

    public void OnSpawn()
    {
        lifetimeCoroutine = StartCoroutine(LifetimeTimer());
    }

    public void OnDespawn()
    {
        StopCoroutine(lifetimeCoroutine);
    }

    private IEnumerator LifetimeTimer()
    {
        yield return new WaitForSeconds(lifetime);
        ObjectPool<Bullet>.Instance.Return(this);
    }

    void Update()
    {
        transform.Translate(Vector3.forward * speed * Time.deltaTime);
    }
}

Bullet脚本实现了IPoolable接口，并在OnSpawn方法中启动了一个携程，用来计算子弹的寿命。当寿命结束时，我们需要将子弹归还到对象池中。

在我们的游戏场景中创建一个空对象，将ObjectPool脚本挂载上去：

public class ObjectPool : MonoBehaviour
{
    public static ObjectPool Instance;

    void Awake()
    {
        Instance = this;
    } 
}

在需要使用子弹的脚本中，我们只需要调用ObjectPool<Bullet>.Instance.Get()方法获取一个子弹，而不是手动使用Instantiate来创建它：

ObjectPool<Bullet>.Instance.Get();

当需要归还对象时，调用Return()方法：

ObjectPool<Bullet>.Instance.Return(bullet);

总结

这篇文章介绍了一种使用泛型和接口实现的万能对象池，可以方便灵活地复用GameObject和所有继承自MonoBehaviour的组件。这种实现方式避免了重复编写对象池代码的麻烦，大大提高开发效率。