Unity热更新方案探索与讨论

发表于2016-04-18
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热更新必要性
· App Store审核周期长
· 应用更新频繁
· 更新版本对留存数据有很大影响

Lua相关
· Lua:脚本,解释性语言
· LuaJit:扩展高效版本,支持编译成二进制代码。
· Tolua++:C/C++函数对象转化为lua能调用形式。
· Cstolua:C#函数对象转化为lua能调用形式。 
  ulua、slua、unilua以及鹅厂johnche大神的xlua,ulua、slua是比较成型的解决方案,xlua现在起步不久,功能性以及周边不足够完善成熟,但tdr支持很好。性能方面ulua和slua各种较劲,unity官方给了个测试,可参考http://ulua.org/上有ulua与其它lua方案的性能比较。

系统架构
  我选取一种外面很多游戏已经采用的解决方案ulua,并参考了ulua简单框架,针对一般游戏的更新需求,做出UI模块的热更新设计。对于游戏主逻辑,变化很少,主要针对UI系统的热更新。与UI模块相关的有网络、UI资源以及各UI系统逻辑。如图:红色模块使用Lua文件编码,其它使用C#编码。


资源:UIPrefab打包成Assetbundle,Lua文件也可以打包成Assetbundle
资源更新:可用IIPS组件。
Lua组件:C#与Lua的交互支持系统,详见后面。
网络:数据进入Model,对于协议的解析在Lua文件中完成,使得可以支持网络协议数据变更。
UI管理器没有使用Lua,因为它同其他框架性的系统一样,负责管理UI资源的加载、释放、界面层级等,逻辑比较固定。 

热更新流程
  资源更新可使用iips。下面是目前demo的实现。

资源准备
  UI Prefab资源的各平台打包


Lua文件


更新流程


ULUA技术实现
  将luajit生成各平台的库文件,放到Plugins目录,在Unity启动时加载库使用。下面是C#和Lua的交互过程。

CSToLua
  Ulua新的名字叫tolua,核心思想是利用C#的反射,将C#类代码进行包装,并注册到Lua里。C#和Lua的函数调用是标准C调用(stdcall),使用Lua API把参数压栈,并调用函数。这样Lua代码里能方便的访问C#代码。如C#类PanelManager


PanelManager类的包装,将成员变量和函数注册到Lua。但并不包括基类的,所以基类需要另外的Wrap。


Lua中使用PanelManager = LuaHelper.GetPanelManager();


C#访问Lua
  框架图中Model是Lua代码编写,在C#中经常会访问Model中的数据。C#访问lua文件的全局变量比较容易,对类对象的访问需要注意。这是因为Lua在面向对象编程方面,比较难以理解,它是通过Lua元表(MetaTable)实现。示例:
LuaFunction createObj = luaState.GetFunction("createObj");
if (createObj != null)
{
object[] obj = createObj.Call("Account");
LuaTable table = obj[0] as LuaTable;取lua中创建的对象
double balance = (double)table["balance"];访问成员变量
Debug.Log("another " + balance);
LuaFunction func = (LuaFunction)table["testtable"];
if (func != null)
{
调用对象成员函数,注意第一个参数是对象引用,类似于this
object[] retVals = func.Call(table,"aaaaa");
}
{
Debug.LogError("func is null");
}
}

UI模块设计
代码框架设计与部分类图:



1、ModelManager、UIManager、LuaBehaviour、ControllerBase加入到Wrap中,使得C#和Lua可以交互调用。
2、ModelMediater作为ModelManager与GameModel的中间层,在Lua代码中注册所需要Model、维护生命周期、网络数据传输、消息事件机制等。隔离了Model的Lua代码与C#代码,以支持GameModel的动态修改。
3、UIMananger负责UI的生命周期、显示层级、UI消息分发等。调用LoadUI,加载Prefab资源,然后在gameObject上添加ControllerBase组件。
4、ControllerBase在Awake时加载对应的Lua文件,初始化与Mono对应的Lua函数,使得Lua代码与Mono的 Awake、Start、Update等统一。把ControllerBase设计成固定的框架文件,隔离了UI系统与C#代码,以支持动态修改。
5、Controller可以包含多个UIView,在Start时调用UIView的OnInit初始化界面。还可以设计Controller和UIView的消息机制(待定)。
  在ModelMediater和ControllerBase隔离后,UI模块的MVC独立于C#代码,可以实现任意修改。UIPrefab打包成AssetBundle实现更新,如此即可完成UI系统的热更新。

Demo实现(ULua+NGUI)
  Demo还没有完全按设计完成,主要是Model没有实现。
1、Assetbundle打包文件以及Lua文件放在StreamingAssets,在Unity导出时包含到应用程序中一起发布。
2、将AppConst的DebugMode设置为false。程序启动时检查C:¥simpleframework的资源,模拟从网络下载;若没有,则从本地的StreamingAssets解压;若有,则检查更新,更新完成后初始化Lua。
  NGUI消息机制:由于可以将C#代码Wrap并注册到Lua,所以Lua代码可以方便的访问NGUI的消息接口。


运行结果:


  Call CSharp按钮点击后,再调用C#代码,验证Lua与C#的相互调用。点击Open按钮,调用UIManager打开新的UI对话框MessageBoxPanel。


运行结果:


修改MessageBoxPanel.lua,拷贝到C:¥simpleframework¥lua¥View目录下,模拟更新过程。


客户端启动后比较MD5码更新。运行结果:


Lua调试工具
1、ZeroBrane Studio 参见
http://doc.ulua.org/article/ulua/uluayuzerobranestudiolianhetiaoshi.html
2、Lua Studio 参见
http://jingyan.baidu.com/article/f71d60379f90031ab641d1d1.html 
3、BabeLua-vs2012-and-vs2013插件
设置参考http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=205043
使用技巧http://blog.csdn.net/babestudio
这个是集成到visualstudio中的,应该更为方便,但我还没成功试用。。。,请知道的大神不吝赐教。
  Unity的Lua热更新方案很早就有人做了,成熟起来还是自去年开始,现在也越来越多游戏采用了lua。

说几点Lua缺点来讨论:
1、团队能力要求对lua有比较深的理解,避免采坑,需要编码规范文档以及注意事项等,对于没有积累的团队,这些知识建档需要从零开始。
2、编码效率不高,智能提示不完善。如LuaStudio,对于c#运行时注册到lua的类对象以及函数是没有智能提示的,但如果在代码文件中写过了这个接口,LuaStudio是可以扫描到的。
3、调试堆栈ok的,但这种机制决定了Unity的Profile不能到内部。

参考资源
Lua官网http://www.lua.org/
Luajit http://luajit.org/luajit.html
sLua https://github.com/pangweiwei/slua
uLua参见http://ulua.org/
xLuahttp://pub.code.oa.com/project/home?projectName=XLua&comeFrom=push_32254
Lua程序设计http://lua.hust.cc/
Lua面向对象设计http://www.tuicool.com/articles/QVBBRvq
Lua性能技巧
http://segmentfault.com/a/1190000004372649?utm_source=tuicool&utm_medium=referral

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