也談談Unity的transform使用

一、Transform和transform

我們來詳談Unity的transform使用，這里所說的tansform不是類UnityEngine命名空間下的Transform，而是transform. 
Transform 是Unity中最常用的類了。 
其類的代碼如下，代碼貼出來太長也不是要說的重點：

#region 程序集 UnityEngine, Version=0.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null // H:\Unity\Project\VRThemePark_03\Library\UnityAssemblies\UnityEngine.dll #endregion using System; using System.Collections; using UnityEngine.Internal; namespace UnityEngine { // // 摘要: // /// // Position, rotation and scale of an object. // /// public class Transform : Component, IEnumerable { protected Transform(); // // 摘要: // /// // The number of children the Transform has. // /// public int childCount { get; } // // 摘要: // /// // The rotation as Euler angles in degrees. // /// public Vector3 eulerAngles { get; set; } // // 摘要: // /// // The blue axis of the transform in world space. // /// public Vector3 forward { get; set; } // // 摘要: // /// // Has the transform changed since the last time the flag was set to 'false'? // /// public bool hasChanged { get; set; } // // 摘要: // /// // The transform capacity of the transform's hierarchy data structure. // /// public int hierarchyCapacity { get; set; } // // 摘要: // /// // The number of transforms in the transform's hierarchy data structure. // /// public int hierarchyCount { get; } // // 摘要: // /// // The rotation as Euler angles in degrees relative to the parent transform's rotation. // /// public Vector3 localEulerAngles { get; set; } ..... public void Translate(float x, float y, float z, Transform relativeTo); } }

我們所說的是常用的還有對象組件自身的transform，他里面包含了位置，旋轉，縮放參數。 
在常用組件Compnent的代碼中：

// // 摘要: // /// // The Transform attached to this GameObject (null if there is none attached). // /// public Transform transform { get; }

注意這個東西是屬性，有get，沒有set. 
當然命名空間仍舊為UnityEngine。

二、transform用法及其原因

我們先來看看，這個WrapperlessIcall ，它是unity中一個屬性字段，他有什么用呢？ 
WrapperlessIcall 內部實現，非公開方法。 
大家來看看如下代碼：

private Transform myTransform; void Awake() { myTransform = transform; }

看起來稀松平常，波瀾不驚，但是下面水還是蠻深的。 
使用myTransform替代this.transform。如果你不知道u3d內部實現獲取方式你肯定會以為這人腦抽水了，有直接的不用，還自己保存起來。 
this.transform並不是變量，而是一個get/set屬性（property） 
他是一個C++寫的代碼，在Mono中被調用。調用是intenal method的調用，其效率本身不是高。 
比如，transform 經常需要保存在本地，然后在使用。

namespace UnityEngine
{
    public class Component : Object { public extern Transform transform { [WrapperlessIcall] [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)] get; } } }

值得注意的是這個調用方法略慢，因為你需要調用外部的CIL（aka interop），花費了額外的性能。

三、新的版本會不會做了優化呢？

個人覺得這個是之前的unity版本的東西，可能效率和性能沒有做優化。

WrapperlessIcall] [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]

就這些屬性來說，有的是直接調用C++代碼，有的則是調用.net的內部函數到Unity中。 
對於新的版本是不是有的優化處理呢，自己做了測試： 
先看看現在Compnent的代碼：

// // 摘要: // /// // The Transform attached to this GameObject (null if there is none attached). // /// public Transform transform { get; }

然后是測試代碼：

using UnityEngine; using System.Collections; using System.Diagnostics; using System.Reflection; using System; public class CacheTest : MonoBehaviour { const int ITERATIONS = 1000000; // Use this for initialization Transform cached; IEnumerator Start() { cached = transform; UnityEngine.Debug.Log("test........."); while(true) { yield return null; if (Input.GetKeyDown(KeyCode.T)) break; var sw1 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans1; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans1 = GetComponent<Transform>(); } sw1.Stop(); var sw2 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans2; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans2 = transform; } sw2.Stop(); var sw3 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans3; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans3 = cached; } sw3.Stop(); var sw4 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans4; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans4 = this.transform; } sw4.Stop(); UnityEngine.Debug.Log(ITERATIONS + " iterations"); UnityEngine.Debug.Log("GetComponent " + sw1.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("this.transform" + sw4.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("CachedMB " + sw2.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("Manual Cache " + sw3.ElapsedMilliseconds + "ms"); } } }

結果還是一樣的。還是需要做處理的。

 
效率有手動cache （4ms）>>transform(20ms)>>this.tranform(22ms)>> GetComponent()(54ms) 
但是原來的測試結果為：

1000000 次的Iterations ● GetComponent = 619ms ● Monobehaviour = 60ms ● CachedMB = 8ms ● Manual Cache = 3ms

看來這其中還是有奧秘的。 
我電腦配置目前還算可以，win7 64 位，I7-3770 + 960顯卡+ 16G內存。 
結果對比，相對與之前2012年Unity版本，可能mono做了很大的優化，當然我們的電腦可能還是不一樣，沒有辦法直接做對比，也只能猜測而已。 
但是結論還是一樣的： 
在以后的使用中，若大量使用，還是需把transform給手動保存下來吧。 
說明： 
代碼做了修改： 
原來的代碼中有這些：

  1. Transform _transform; 2. public Transform transform 3. { 4. get { return _transform ?? (_transform = base.transform); } 5. } 6. 7. 8. //for testing 9. public Transform 10. { 11. get { return base.transform; } 12. }

四、強制拔高啦！！

我還想努力一把！！ 
讓別人可以直接用，但是有不修改原有代碼： 
怎么辦呢？ 
既然大家都要繼承monobehaviour,那我就在他上面想辦法。

4.1 方法一，實現一個擴展方法：

  public static class ExtendMono { public static Transform tranform(this MonoBehaviour tsf) { Transform _tsf; _tsf = tsf.transform; return _tsf; } }

但是這個擴展方法，必須靜態的，所以沒有辦法做一個靜態的臨時變量啊，這個不靠譜啊。 
若寫成上面的代碼效率並沒有太多提高。每次還是需要賦值。 
所以這個路走不通啊！！ 
來看方法二吧。

4.2 方法二，乾坤大挪移，重新命名類

 public class MonoBehaviour : UnityMonoBehaviour { Transform _transform; public Transform transform { get { return _transform ?? (_transform = base.transform); } } }

UnityMonoBehaviour 這個是啥呢？哈哈 
看using UnityMonoBehaviour = UnityEngine.MonoBehaviour; 
我們來看看結果： 
 

直接使用tranform 和this.tranform花費時間為9ms，比上面的20多ms,那是降低了很多。 
但是，這個是結論啊，還是沒有手動緩存的效果高啊，依舊為4ms。 
放出所有代碼：

using UnityMonoBehaviour = UnityEngine.MonoBehaviour; using UnityEngine; using System.Collections; using System.Diagnostics; using System.Reflection; using System; namespace aa { public class CacheTest : MonoBehaviour { const int ITERATIONS = 1000000; // Use this for initialization Transform cached; IEnumerator Start() { cached = transform; UnityEngine.Debug.Log("test........."); while (true) { yield return null; if (Input.GetKeyDown(KeyCode.T)) break; var sw1 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans1; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans1 = GetComponent<Transform>(); } sw1.Stop(); var sw2 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans2; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans2 = transform; } sw2.Stop(); var sw3 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans3; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans3 = cached; } sw3.Stop(); var sw4 = Stopwatch.StartNew(); { Transform trans4; for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) trans4 = this.transform; } sw4.Stop(); UnityEngine.Debug.Log(ITERATIONS + " iterations"); UnityEngine.Debug.Log("GetComponent " + sw1.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("this.transform " + sw4.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("CachedMB " + sw2.ElapsedMilliseconds + "ms"); UnityEngine.Debug.Log("Manual Cache " + sw3.ElapsedMilliseconds + "ms"); } } } public class MonoBehaviour : UnityMonoBehaviour { Transform _transform; public Transform transform { get { return _transform ?? (_transform = base.transform); } } } //public static class ExtendMono //{ // public static Transform tranform(this MonoBehaviour tsf) // { // Transform _tsf; // _tsf = tsf.transform; // return _tsf; // } //} }