ULua与Unity交互原理

Wesley13
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1.ulua为tolua原班人马开发,现已不在维护,因为公司项目目前使用ulua实现,故写一篇博客记录所学,以期在工作中使用ulua更加得心应手。

首先:附上ulua官网地址:http://www.ulua.org/download.html。

由于原班人马不在维护,所贴unitypackage链接也已失效,现在只能在githup上下载ulua示例工程,附上地址:https://github.com/jarjin/uLua

下载完成之后直接使用unity打开,unity版本可以选择unity5也可以选择更高版本,如果选择更高级版本例如unity2017,则打开时需更新api,否则可能造成无法使用的后果。

我这里使用unity2017.4.19打开

ULua与Unity交互原理

其中包含两个文件夹:

1.Plugins文件夹:ulua底层库所在的目录,里面存放的是不同平台的底层库,之所以ulua效率高,就是它是纯c的lua虚拟机,而不是c#解释型的。
 ---Andriod:安卓lua虚拟机底层库,里面分为armv7-a与Intel x86平台。
 ---iOS:里面就是苹果lua虚拟机底层库。
 ---ulua.bundle:里面是Mac机器的底层库。
 ---x86:里面是Win32/Linux32位机器的lua虚拟机底层库。
 ---x86_64:里面是Win64/Linux64位机器的lua虚拟机底层库。

plugins(插件)文件夹:放到plugins下的最先编译。所以一些dll这些的都放到这里。一般是放插件的,你用c++写的插件,java写的插件,为ios写的插件,为android写的插件,都是放在这里的。

2.uLua文件夹:ulua/cstolua的核心目录,里面还有经过我们修缮后ulua的基础使用例子,用户初学者最佳。
 ---Core:顾名思义,ulua的核心目录,所有c#与lua的交互都是通过它进行调度的。
 ---Docs:ulua自带的文档目录,因为ulua基于LuaInterface,所以这里面就是它的文档。
 ---Editor:这是供cstolua去反射定义Wrap文件列表的工具类目录。
 ---Examples:经过我们修改增加后ulua自带的例子。
 ---Source:这个是cstolua的核心目录,里面有Base核心目录,与动态生成用于存放LuaWrap类的缓存目录。

什么是wrap: wrap是对c#类的成员函数,成员变量,通过映射的方式。

Lua文件夹(该文件夹被放到了ulua下面):框架自带的Lua源码目录,用户自定义的Lua脚本也就是放在这里面,最后打包的时候,打包脚本会将其按目录结构生成到StreaminAssets目录里面去,然后在将其上传到游戏的Web服务器上面,用于准备被每个游戏客户端下载更新他们本地的Lua脚本。达到热更目的。
 ---3rd:里面是第三方的一些插件lua、实例源码文件,比如:cjson、pbc、pblua、sproto等。
 ---Common:公用的lua文件目录,如define.lua文件,一些变量声明,全局配置等,functions.lua常用函数库,通讯的protocal.lua协议文件。
 ---Logic:目录里面存放的是一些管理器类,比如GameManager游戏管理器、NetworkManager网络管理器,如果你有新的管理器可以放到里面。
 ---System:这个目录是cstolua的系统目录,里面存放都是一些常用的lua类,为了优化lua调用速度,用lua重写的unity常用类。
 ---View(1.25的没有):这是面板的视图层,里面都是一些被Unity调用的面板的变量,走的是Unity GameObject的生命周期的事件调用。
 ---Controller(1.25的没有):控制器目录,它不依赖于某一个Lua面板,它是独立存活在Luavm中的一个操作类,操作数据、控制面板显示而已。

Ulua是一款非常实用的unity插件,它能让unity支持Lua语言,而且运行效率还不错。
Lua代码都是运行时才编译的,所以更新逻辑只需要更新脚本,不需要再编译,因而Lua能轻松实现“热更新”。热更新指的是在不关闭服务器的前提下,对上线的项目进行修改。 
unity的热更新可以通过发布dll动态链接库的方式进行线上更新,dll的反射机制在苹果平台不被支持,因此大多数情况都采用lua进行热更新。

1,IntPtr 结构
一、什么是IntPtr
先来看看MSDN上说的:用于表示指针或句柄的平台特定类型。这个其实说出了这样两个事实,IntPtr 可以用来表示指针或句柄、它是一个平台特定类型。
C#中的IntPtr类型称为“平台特定的整数类型”,它们用于本机资源,如窗口句柄。资源的大小取决于使用的硬件和操作系统,但其大小总是足以包含系统的指针(因此也可以包含资源的名称)。 所以,在您调用的API函数中一定有类似窗体句柄这样的参数,那么当您声明这个函数时,您应该将它显式地声明为IntPtr类型。
二、这里有两点比较重要
(1)在C#中声明Win32API时,一定要按照WinAPI的原型来声明,不要改变它的数据类型;
(2)尽量不要过多使用类型强制转换或构造函数的方式初始化一个IntPtr类型的变量,这样会使程序变得难于理解并容易出错。
三、用在什么地方
(1)C#调用WIN32 API时
(2)C#调用C/C++写的DLL时(其实和1相同,只是这个一般是我们在和他人合作开发时经常用到)

句柄:句柄在windows编程中是一个很重要的概念,在许多地方都扮演着重要的角色。在windows环境中,句柄是用来标识项目的,这些项目包括:模块(module)任务(task)文件(file)内存块(block of memory)菜单(menu)字体(font)资源(recource),包括图标(icon),光标(cursor),字符串(string)等

1.如果一个C#方法要被Lua调用,则首先要将其注册到Lua虚拟机中(LuaState.RegisterFunction)。之后,在Lua中就可以通过注册的名称来调用这个C#方法。
2.如果C#要调用Lua中的函数,则
(1)首先要在Lua虚拟机中加载该函数(LuaState.DoFile)。
(2)拿到目标函数(LuaState.GetFunction)。  
(3)执行目标函数(LuaFunction.Call)。

https://www.cnblogs.com/xixidaguai/p/5556791.html uLua Unity工作机制
基于ulua 1.25版本,开启C#类型动态注册.

1,注册需要Wrap的C#类型.
在WrapFile.cs类中,使用_GT(typeof(XXX)), 注册需要Wrap的C#类型,注册的C#类型被包装成BindType对象,在BindType构造函数里获取注册类型的类名,注册给Lua的名称,基类名称,Wrap的文件名称等信息,并保存在相应的BindType对象中.(这些是在WrapFile类创建时就生成的)
2. 执行编辑器脚本,生成Wrap的C#类, LuaBinder类,以及Wrap.lua文件.

关于Lua与NGUI的适配:
调用Lua的主要方式就是callFunction,而对于NGUI来说,一般都是按钮触发某C#脚本的函数,那么如何用按钮触发Lua的函数呢?这就需要有个C#脚本作为“中介”,这个“中介”需要有自己的LuaState实例,当执行“中介”的某个方法时,由该方法调用callFunction。至于具体调用Lua脚本的哪个方法,可以通过传参的方式告诉这个“中介”——修改NGUI的ButtonMessage类,加入新的public string LuaFunctionName成员,以后由它来制定要调用的Lua方法名就好了。而通过NGUI的UIButton等调用C#的方法,也是同理的(NGUI3.5.6版以后,可以给UIButton等等组件的触发方法添加参数了)。

现版本的ulua(tolua)中lua调用C#是基于去反射。

去反射的意思是:

把所有的c#类的public成员变量、成员函数,都导出到一个相对应的Wrap类中,而这些成员函数通过特殊的标记,映射到lua的虚拟机中,当在lua中调用相对应的函数时候,直接调用映射进去的c# wrap函数,然后再调用到实际的c#类,完成调用过程。

具体调用过程可参考: Unity3d ulua c#与lua交互+wrap文件理解

因为反射在效率上存在不足,所以通过wrap来提升性能。但是因为wrap需要自己去wrap,所以在大版本更新是可以用到的,小版本更新还是使用反射。

当lua虚拟机启动的时候,会将此wrap文件加载进lua虚拟机,然后lua就可以识别此调用了,最后就形成了

Lua 调用 Wrap , Wrap调用C#的模式,实现了Lua调用C#

那么我们怎么来生成Wrap 呢 ? 

生成Wrap文件需要使用者自己手动的去WrapFile 文件填写需要Wrap的文件,大概像下面这个样子

_GT(typeof(LoginData))

ULua与Unity交互原理

点击Gen Lua Wrap Files,即生成对应wrap文件。

例:

ULua与Unity交互原理

ULua与Unity交互原理

vscode中在lua工程中新建lua脚本 TestDebug.lua

ULua与Unity交互原理

新建c#脚本

ULua与Unity交互原理

ULua与Unity交互原理

点击运行

ULua与Unity交互原理

luaIDE调试ulua教程:附官网教程:https://www.showdoc.com.cn/luaide?page_id=713946796715920

ULua与Unity交互原理

OnBundleLoaded之中调用ConnectDebugger

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LuaScriptsMg构造函数中打开luaSocket

ULua与Unity交互原理

断点成功。

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