Unity3D中的Lua、ILRuntime与HybridCLR/huatuo热更对比分析详解
前言
在游戏开发中，热更新技术是一项重要的功能，它允许开发者在不重新发布游戏客户端的情况下，更新游戏内容。Unity3D作为广泛使用的游戏引擎，支持多种热更新方案，包括Lua、ILRuntime和HybridCLR/huatuo。本文将详细介绍这三种热更新方案的技术原理、特点以及代码实现。
对惹，这里有一个游戏开发交流小组，希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！
一、Lua热更新技术
Lua是一种轻量级、高效的脚本语言，非常适合用于游戏开发中的热更新。Lua脚本可以直接在运行时被解释执行，无需编译过程，这使得它成为热更新技术的理想选择。
技术原理：
Lua热更新技术通常通过内置的Lua虚拟机（如ToLua、xLua等）实现。Lua脚本与Unity引擎的C#代码通过接口进行交互，实现游戏逻辑和资源的动态更新。
特点：
- Lua语言小巧、灵活，易于学习和使用。
- Lua解释器执行效率相对较低，但适合用于更新频繁的游戏逻辑和资源。
- 需要编写Lua与C#之间的交互代码，增加了开发复杂度。
代码实现：
Lua热更新技术的代码实现通常涉及以下几个步骤：
- 编写Lua脚本，实现需要更新的游戏逻辑。
- 在Unity项目中集成Lua虚拟机，如ToLua或xLua。
- 编写C#代码，通过Lua虚拟机调用Lua脚本。
| -- 示例Lua脚本 | |
| function UpdateUI() | |
| -- 更新UI逻辑 | |
| end |
| // C#代码调用Lua脚本 | |
| LuaState luaState = new LuaState(); | |
| luaState.Start(); | |
| luaState.DoString("require 'your_lua_script'"); | |
| luaState["UpdateUI"](); |
二、ILRuntime热更新技术
ILRuntime是一款基于C#的热更新框架，它使用IL2CPP技术将C#代码转换成C++代码，并在运行时动态加载和执行。
技术原理：
ILRuntime使用Mono的虚拟机来执行C#代码。在运行时，ILRuntime会动态加载C#代码，并将其转换成Mono虚拟机可识别的格式，然后再执行。
特点：
- 支持所有C#语言特性，包括反射、委托、泛型等。
- 支持Unity3D所有平台，包括Android、iOS、Windows、Mac等。
- 需要编写额外的绑定代码，将C#方法绑定到C++代码中。
代码实现：
ILRuntime的热更新技术实现涉及以下几个步骤：
- 安装ILRuntime插件，并将其导入到Unity3D项目中。
- 创建一个热更新脚本，继承
ILRuntime.Runtime.CLRBinding.BindingCodeGenerator，并实现GenerateBindingCode方法。 - 生成绑定代码，并将其加载到游戏中。
- 在需要热更新的地方，使用
ILRuntime.Runtime.Enviorment.AppDomain的Invoke方法执行热更新代码。
| // 示例热更新脚本 | |
| public class HotfixCodeGenerator : BindingCodeGenerator | |
| { | |
| public override IEnumerable<Type> GetTypesToGenerate() | |
| { | |
| return new Type[] { typeof(int), typeof(string) }; | |
| } | |
| // 其他方法的实现... | |
| } | |
| // 生成绑定代码 | |
| // 在Unity3D的菜单栏中选择 Tools->ILRuntime->Generate CLR Binding Code，然后选择HotfixCodeGenerator脚本生成绑定代码。 | |
| // 加载并执行热更新代码 | |
| public class HotfixManager : MonoBehaviour | |
| { | |
| private AppDomain appDomain; | |
| void Start() | |
| { | |
| appDomain = new AppDomain(); | |
| string dllPath = Application.streamingAssetsPath + "/Hotfix.dll"; | |
| if (File.Exists(dllPath)) | |
| { | |
| byte[] dllBytes = File.ReadAllBytes(dllPath); | |
| MemoryStream dllStream = new MemoryStream(dllBytes); | |
| appDomain.LoadAssembly(dllStream); | |
| } | |
| // 调用热更新代码 | |
| object obj = appDomain.Instantiate("YourHotfixClass"); | |
| appDomain.Invoke("YourHotfixMethod", obj, null); | |
| } | |
| } |
三、HybridCLR/huatuo热更新技术
HybridCLR是一个特性完整、零成本、高性能、低内存的Unity全平台原生C#热更方案。它扩充了IL2CPP的运行时，使其由纯AOT Runtime变成“AOT+Interpreter”混合Runtime，进而原生支持动态加载Assembly。
技术原理：
HybridCLR通过扩展IL2CPP的运行时，实现了对动态加载DLL的支持。它使用解释器模式运行变化或新增的类和函数，而未改动的类和函数则继续以AOT方式运行。
特点：
- 近乎完整实现了ECMA-335规范，支持所有C#特性。
- 内存占用低，执行效率高，接近原生AOT水平。
- 无需额外生成或调整代码，学习和使用成本几乎为零。
代码实现：
HybridCLR的热更新技术实现相对简单，因为它直接支持动态加载和执行C#代码。以下是一个使用HybridCLR进行热更新的示例：
- 构建基础DLL：使用Unity3D的IL2CPP工具链构建包含游戏核心逻辑和不变部分的基础DLL。
- 生成差异DLL：将需要更新的C#代码编译为差异DLL。
- 加载差异DLL：在运行时，HybridCLR加载差异DLL，并将其与基础DLL合并。
- 执行热更新代码：在游戏中动态调用热更新代码。
由于HybridCLR是原生Runtime级别实现，因此热更新部分的类型与主工程AOT部分类型是完全等价并且无缝统一的。这意味着你可以随意调用、继承、反射或多线程，而不需要生成代码或写适配器。
HybridCLR的具体代码实现涉及到底层Runtime的扩展和解释器的实现，这些通常是由HybridCLR框架本身提供的，开发者无需深入了解其内部细节即可使用。
结论
Lua、ILRuntime和HybridCLR/huatuo都是Unity3D中常用的热更新方案。Lua适合用于更新频繁且对性能要求不高的游戏逻辑和资源；ILRuntime支持所有C#特性，但需要编写额外的绑定代码；HybridCLR/huatuo则是一个特性完整、高性能、低内存的全平台原生C#热更方案，无需额外生成或调整代码，学习和使用成本几乎为零。
开发者在选择热更新方案时，应根据项目的具体需求、开发团队的熟悉程度以及性能要求等因素进行综合考虑。
更多教学视频
Unity3D
www.bycwedu.com/promotion_channels/2146264125