本文將從Unity編輯器和運行時兩個角度出發，主要探討以下兩方面內容：Unity序列化系統內部細節以及Unity如何維護不同對象之間的強引用。另外還會討論對象與資源的技術實現差別。
譯注：除非特別說明，下文中所有的“資源”均指代“Asset”。
本文內容是理解在Unity中如何高效加載和卸載資源的基礎。正確的資源管理對縮短加載時間並減少內存占用來說至關重要。之前已經介紹了 上半部分，今天繼續為大家分享下半部分內容。
1.5. 序列化和實例
實例ID
盡管文件GUID和本地ID已准備妥當，它們可以強有力地維護資源之間的關系，但還有一個問題，GUID比較效率低下，我們需要為運行時准備一個效率更高的解決方案。Unity在內部維護着一個緩存表(2)，負責將文件GUID和本地ID轉換成為整數數值，這個數值在本次會話中是唯一的，稱作實例ID。實例ID會簡單地以單調遞增的方式分配給緩存中新注冊的對象。
緩存負責維護實例ID與文件GUID和本地ID定義的對象源數據位置以及對象在內存中的地址（如果存在）的映射。 這樣Unity就能夠強而有力地保證它們互相之間的引用關系。通過解析實例ID，我們能夠快速找到並返回ID對應的已載入實例。如果目標沒有被加載，則Unity會通過文件GUID和本地ID解析獲得對象的源數據，實時載入對象。
啟動時，實例ID緩存與所有工程內建的對象（例如在場景中被引用），以及Resources文件夾下的所有對象，都會一起被初始化。如果在運行時(3)導入了新的資源，或從AssetBundle中載入了新的對象，緩存會被更新並為這些對象添加相應條目。實例ID僅在失效時才會被從緩存中移除，當提供了指定文件GUID和本地ID的AssetBundle被卸載時就會產生移除操作。
卸載AssetBundle會使實例ID失效，實例ID與其文件GUID和本地ID之間的映射會被刪除以便節省內存。重新載入AssetBundle后，載入的每個對象都會獲得一個新的實例ID。
關於AssetBundle隱式卸載的更深層次討論，參考AssetBundle Usage Patterns中的管理已加載資源章節。
注意事項(IOS上掛起狀態)
注意在某些平台上，有一些系統事件會使得對象在內存中被強行卸載。例如iOS平台上，當一個app處於掛起狀態時，圖形資源就會從顯存中卸載。如果這些對象都來自於一個已被卸除的AssetBundle時，Unity將無法再次從源數據處加載這些對象。任何已有的對這些對象的引用都會失效。這個例子中，導致的后果就是出現網格不可見（丟失），或模型的紋理和材質呈現為洋紅色（Shader丟失）。
提示
提示：在運行時，對上述控制流程的描述並非完全准確。文件GUID和本地ID的比較操作在載入負擔較重時的效率也會下降。構建Unity工程時，文件GUID和本地ID，確切地說會被映射到一種更簡單的格式中。不過概念還是大致相同的，在考慮“運行時”的時候以文件GUID和本地ID的工作方式為思路還是有一些參考意義的。
這也是在運行時資源的文件GUID無法被調取的原因。
1.6.MonoScripts
理解MonoBehaviour很重要的一點是知道它有一個對MonoScript的引用。MonoScript的用途非常簡單，里面包括了定位某個具體的編程類所需要的信息。這兩種對象都沒有程序類的可執行代碼。
一個MonoScript含有三個字符串：程序庫名稱，類名稱，命名空間。
程序庫(dll)
構建工程時，Unity會收集Assets文件夾中獨立的腳本文件並將它們編譯，組成一個Mono程序庫。要特別說明的是，Unity會將Assets目錄中的語言分開編譯，Assets/Plugins目錄中的腳本同理。Plugins子目錄之外的C#腳本會放在Assembly-CSharp.dll中。而Plugins及其子目錄中的腳本則放置在Assembly-CSharp-firstpass.dll中，以此類推。
這些程序庫（加上預編譯好的DLL程序庫）將被包含在最終構建的Unity應用程序中。這些程序庫都會被MonoScript所引用。與其他類型的資源不同，Unity應用程序中的所有應用程序都會在程序第一次啟動時被加載。
MonoScript就是為什么AssetBundle（或一個場景，一個Prefab）中的MonoBehaviour組件不包含有任何實際可執行代碼的原因。這樣就可以讓不同的MonoBehaviour引用某個共享類，即便這些MonoBehaviour不在同一個AssetBundle中。
1.7.資源（Resource）生命周期
UnityEngine.Objects從內存中加載或卸載的時間點是定義好的。為了縮短程序載入時間，管理應用程序的內存足跡，理解UnityEinge.Object的資源生命周期是很重要的。
加載UnityEngine.Object的兩種方式
有兩種加載UnityEngine.Object的方式：自動加載或外部加載。
當對象的實例ID與對象本身解引用，對象當前未被加載到內存中，而且可以定位到對象的源數據，此時對象會被自動加載。對象也可以外部加載，通過在腳本中創建對象或調用資源加載API來載入對象（例如AssetBundle.LoadAsset）。
對象加載后，Unity會嘗試修復任何可能存在的引用關系，通過將每個引用的文件GUID和本地ID轉化成為實例ID的方式。
一旦對象的實例ID被解引用且滿足以下兩個標准時，對象會被強制加載：
- 實例ID引用了一個沒有被加載的對象。
- 實例ID在緩存中存在對應的有效GUID和本地ID。
這種情況通常會在引用被加載並解析后很短的一段時間內發生。
如果文件GUID和本地ID沒有實例ID，或一個已卸載對象的實例ID引用了非法的文件GUID和本地ID，則引用本身會被保留，但實際對象不會被加載。在Unity編輯器中表現為“（空）”引用。在運行的應用程序中，或場景視圖里，“（空）”對象通常以多種方式表示，這取決於丟失對象的類型：網格會變得不可見，紋理呈現為洋紅色等等。
對象被卸載的三種情況
對象被卸載有以下三種情況：
- 閑置資源清理進程開始后，一些對象會被自動卸載。該過程通常會在切換場景切不保留原場景（例如調用了非疊加的場景切換API Application.LoadLevel），或者腳本中調用了Resources.UnloadUnusedAssets時自動觸發。該進程僅卸載沒有被引用的對象：對象僅在Mono變量不存在對其的引用，且不存在引用該對象的其他活動對象時被卸載。
- Resources目錄中的對象可以通過調用Resources.UnloadAsset API主動卸載。卸載后對象的實例ID會保持可用狀態，對文件GUID和本地ID的條目會被保留且仍然有效。如果有Mono變量或其他有指向該對象的活動對象引用了被Resources.UnloadAsset卸載的對象，則該對象會在任意有效的引用被解引用時立刻重新加載。
- 調用AssetBundle.Unload(true) API時，加載自AssetBundle的對象會被立刻自動卸載。該操作會釋放對象實例ID的文件GUID和本地ID引用，任何對卸載對象的引用都會變成“（空）”引用。C#腳本中，任何試圖訪問已卸載對象上的方法和屬性都會導致拋出空引用異常（NullReferenceException）。
如果調用了AssetBundle.Unload(false)，被卸載的AssetBundle中仍然處於激活狀態的對象不會被回收，但Unity會釋放其實例ID的文件GUID和本地GUID引用。之后假如它們被從內存中卸載，只剩下對這些被卸載對象額引用，Unity無法再次重新加載這些對象(4)。
1.8.載入大型結構樹（Hierarchies）
當序列化含有大量Unity游戲對象的結構樹時（例如序列化Prefab），要記住一點，即整個結構樹都會被完全序列化。這就是說，結構樹中的每一個游戲對象和組件都會在序列化數據中單獨表示。這會對游戲對象結構的載入與實例化的耗時帶來有趣的影響。
假設一個代碼塊實例化了一定數量的游戲對象，結構樹非常龐大的單個Prefab的實例化，會比分別實例化結構樹的多個模塊然后運行時組合花費更多的CPU時間。
深度分析底層數據后發現，實例化和喚醒游戲對象所花費的CPU時間在各種情況下大致是相同的，單個獨立的Prefab的實例化和喚醒僅需非常少量的CPU時間（因為不需要tranmpolining和SendTransformChanged回調）。但是，這些細小的時間節省相對於花在讀取和序列化數據上的時間是很不值的。
正如之前提到的，序列化單獨的Prefab時，每個游戲對象和其組件都會被分開序列化——即便數據是重復的。一個有30個獨立元素的UI界面中，Unity會為這些元素序列化30次，這就會產生大量的序列化數據。載入時，所有30個重復元素的游戲對象和組件在被轉化為新實例對象之前都需要從硬盤中進行讀取。正是這里討論的讀取時間決定了實例化大型Prefab的性能花銷。
Unity支持嵌套Prefab之后，對於有載入大型結構體游戲對象需求的工程而言，要想減少這類工程的載入時間，可以考慮將大型Prefab中的可重用元素分開存儲到不同的Prefab中，並在運行時對它們進行實例化，而不是完全依靠Unity的序列化和Prefab系統。
Footnotes(腳注)
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在文件中，本地ID是唯一的。即在一個資源文件中，里面包含的本地ID都是不重復的。
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在內部，這種緩存被稱為PersistentManager。實際的轉換工作在在Unity的C++ Remapper類中進行，Remapper類沒有提供任何C# API調用接口。
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運行時創建資源的示例是在腳本中創建Texture2D對象：
var myTexture = new Texture2D(1027, 768); -
程序運行時對象並沒有被卸載卻被從內存中移除的情況通常會發生在Unity失去了對圖形內容的控制的時候。例如，當手機應用被掛起並被強制在后台運行。這種情況下，手機操作系統通常會將所有的圖形資源從GPU顯存中強行卸載。之后APP再回到前台運行時，Unity不得不重新向GPU上傳需要的材質、着色器和網格數據，以便恢復場景的正常渲染。
到此整個Unity內部資源管理與對象引用及序列化的內容就結束了，希望看完本文的你對如何合理分配Unity項目結構都有了比較清晰的概念。
原文鏈接：http://unity3d.com/cn/learn/tuto ... tion?playlist=30089
感謝Unity官方翻譯組成員“E.A.S”對本文翻譯所做的貢獻。
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