Unity3D 5.3 新版AssetBundle使用方案及策略
Unity3D 5.3 新版AssetBundle使用方案及策略
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1.概覽
Unity3D 5.0版本之後的AssetBundle機制和之前的4.x版本已經發生了很大的變化，一些曾經常用的流程已經不再使用，甚至一些老的API已經被新的API所取代。
因此，本文的主要內容就是分析5.X版本的AssetBundle機制（包括建立資源包、壓縮資源包、載入資源包和從資源包中載入/解除安裝資源
2.AssetBundle系統的新功能
本小節包括：
- AssetBundle系統的新功能
- 新的AssetBundle系統的優勢
2.1.AssetBundle系統的新功能
在新的AssetBundle系統中，出現了以下的新功能：
- 通過Editor中的UI即可方便的為AssetBundle標記資源。而且一個資源和對應的AssetBundle的對映將會在資源資料庫（AssetDatabase）中被建立。
在箭頭處即可指定該資源所述的AssetBundle，第一個選項為AssetBundle的名字，而後一個選項則是為AssetBundle建立變體，例如一些素材需要區分為高清或普通存放在不同的AssetBundle中，那麼第二選項就可以以hd和normal來區分。 - 提供了新的API用來設定資源所屬的AssetBundle：
- 設定AssetImporter.assetBundleName的值，即可為該資源指定它所屬的AssetBundle。上文中在UI中設定的AssetBundle的名字便是為該值賦值，在資源有了assetBundleName之後，實際上它的資訊就已經存在於AssetDataBase裡面了。
- 新版本中，建立AssetBundle檔案的API變得十分簡單了：
- BuildPipeline.BuildAssetBundles()：我們只需要提供一個輸出AssetBundle的地址即可。引擎將自動根據資源的assetbundleName屬性（即在上文中UI中設定的值）批量打包，自動建立Bundle以及資源之間的依賴關係。
- 新增了一些打包策略/選項，且一些4.x中的舊有策略被預設開啟。
- CompleteAssets ，用於保證資源的完備性，預設開啟；
- CollectDependencies，用於收集資源的依賴項，預設開啟；
- DeterministicAssetBundle，用於為資源維護固定ID，預設開啟；
- ForceRebuildAssetBundle，用於強制重打所有AssetBundle檔案，新增；
- IgnoreTypeTreeChanges，用於判斷AssetBundle更新時，是否忽略TypeTree的變化，新增；
- AppendHashToAssetBundleName，用於將Hash值新增在AssetBundle檔名之後，開啟這個選項可以直接通過檔名來判斷哪些Bundle的內容進行了更新（4.x下普遍需要通過比較二進位制等方法來判斷，但在某些情況下即使內容不變重新打包，Bundle的二進位制也會變化），新增。
- ChunkBasedCompression，用於使用LZ4格式進行壓縮，5.3新增。
- Manifest檔案。在4.x版本中，我們通常需要自行維護配置檔案，以記錄AssetBundle之間的依賴關係，並供執行時使用。而在5.x版本中，使用Manifest檔案可以免去4.x版本中的這一過程。而Manifest檔案分為兩種：
- 單個bundle的Manifest檔案，一旦一個新的AssetBundle檔案被建立匯出，便會對應生成一個.manifest檔案，其中包含了校驗、依賴檔案等資訊。所以可以用來做增量更新。
- 實際上在打包的時候，在輸出的bundle所在的資料夾內還會生成一個總的manifest檔案，叫做[資料夾名].manifest。它包含了該資料夾內所有的bundle的資訊，以及它們之間互相依賴的資訊。所以在我們載入bundle的時候，需要先把總的manifest檔案載入進來，以確認各個bundle之間的依賴關係。
- 一些在執行時動態載入AssetBundle的API被新的API代替。
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromFile方法，在5.x版本中變成了AssetBundle.LoadFromFile方法。
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemory方法，在5.x版本中變成了LoadFromMemoryAsync方法。
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemoryImmediate方法，在5.x版本中變成了LoadFromMemory方法。
2.2.新的AssetBundle系統的優勢
由於引擎提供的這些新功能，我們就不再需要像4.x時代那麼複雜的用來打包的指令碼了。
同時，資源之間的互相依賴關係不再需要開發者手動維護了，曾經由於不當使用PushAssetDependencies/PopAssetDependencies而可能會造成依賴出現的問題，現在Unity3D已經為我們解決了。
而且由於引入了清單檔案manifest，因此我們可以實現增量更新，即只需要更新有變化的部分，而沒有變化的則不必更新。
舉一個例子：
假設我們有一個cube，它的material有一個材質，我們分別將cube和material打包成cubeBundle和materialBundle，之後我們修改material上的材質。在過去，我們需要分別重新為cube和material打包，而現在只需要對material重新打包即可，cube不受影響。
3.AssetBundle檔案的建立
本小節包括：
- 舊有建立AssetBundle檔案的API
- 新的建立AssetBundle檔案的API
- 針對專案的建議
3.1.舊有建立AssetBundle檔案的API
在4.x時代，最常用的AssetBundle打包方法主要包括以下兩個：
- BuildPipeline.BuildAssetBundle
對除Scene以外的資源打包，支援單個和多個資源，需要在方法的引數中指明需要被打入AssetBundle的資源； - BuildPipeline.BuildStreamedSceneAssetBundle
對Scene檔案打包，也支援單個和多個。
且在4.x時代，打包還需要注意資源之間互相依賴的問題。為了避免資源冗餘，同時提高資源載入和解除安裝的靈活性，因此依賴性打包的重要性不言而喻。老版本中，我們可以使用以下兩個方法來實現這種依賴性：
- BuildPipeline.PushAssetDependencies
- BuildPipeline.PopAssetDependencies
這種機制並不難理解，簡單的說PushAssetDependencies是將資源進棧，PopAssetDependencies是讓資源出棧，每打一個包，引擎都會檢查當前棧中所有的依賴項，檢視是否有相同資源已經在棧中。如有，則與其相關的AssetBundle建立依賴關係。
3.2.新的建立AssetBundle檔案的API
在新版本中，Unity3D為我們提供了唯一的API用來打AssetBundle包。即：
- BuildPipeline.BuildAssetBundles
在指令碼中呼叫BuildPipeline.BuildAssetBundles，U3D將自動根據資源的assetbundleName屬性批量打包，自動建立Bundle和資源之間的依賴關係。
在資源的Inpector介面最下方可設定該資源的assetbundleName，每個assetbundleName對應一個Bundle，即assetbundleName相同的資源會打在一個Bundle中。
如果所依賴的資源設定了不同的assetbundleName，則會自動與之建立依賴關係，避免出現冗餘，從而減小Bundle包的大小。
當然，除了可以指定assetbundleName，我們還可以在Inpector中設定另一個名字，即variant。在打包時，variant會作為字尾新增在assetbundleName之後。相同assetbundleName，不同variant的Bundle是可以相互替換的。
設定好之後，我們只需要建立一個新的指令碼，通過編輯器拓展呼叫BuildPipeline.BuildAssetBundles方法即可：
using UnityEditor;
public class CreateAssetBundles
{
[MenuItem ("Assets/Build AssetBundles")]
static void BuildAllAssetBundles ()
{
BuildPipeline.BuildAssetBundles ("Assets/AssetBundles");
}
}BuildPipeline.BuildAssetBundles方法的引數為bundle的匯出目錄。當然它有很多過載的版本，可以提供額外的引數來定製符合自己需求的AssetBundle。
3.3.針對專案的建議
雖然新的AssetBundle簡化了打包和處理資源依賴的過程，但是卻引入了一個新的複雜度，即需要設定資源的assetbundleName以實現打包的功能。
因此我們可能需要做的是：
- 提供指令碼批量對資源設定assetbundleName
- 規劃好assetBundle所對應的資源型別，規劃好assetBundle的數量
4.AssetBundle的壓縮
本小節包括：
- AssetBundle的壓縮型別
- 針對專案的建議
4.1.AssetBundle的壓縮型別
Unity3D引擎為我們提供了三種壓縮策略來處理AssetBundle的壓縮，即：
- LZMA格式
- LZ4格式
- 不壓縮
LZMA格式：
在預設情況下，打包生成的AssetBundle都會被壓縮。在U3D中，AssetBundle的標準壓縮格式便是LZMA（LZMA是一種序列化流檔案），因此在預設情況下，打出的AssetBundle包處於LZMA格式的壓縮狀態，在使用AssetBundle前需要先解壓縮。
使用LZMA格式壓縮的AssetBundle的包體積最小（高壓縮比），但是相應的會增加解壓縮時的時間。
LZ4格式：
Unity 5.3之後的版本增加了LZ4格式壓縮，由於LZ4的壓縮比一般，因此經過壓縮後的AssetBundle包體的體積較大（該演算法基於chunk）。但是，使用LZ4格式的好處在於解壓縮的時間相對要短。
若要使用LZ4格式壓縮，只需要在打包的時候開啟BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可。
BuildPipeline.BuildAssetBundles(Application.streamingAssetsPath,
BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression);不壓縮：
當然，我們也可以不對AssetBundle進行壓縮。沒有經過壓縮的包體積最大，但是訪問速度最快。
若要使用不壓縮的策略，只需要在打包的時候開啟BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle即可。
BuildPipeline.BuildAssetBundles(Application.streamingAssetsPath,
BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle);4.2.針對專案的建議
AssetBundle的壓縮策略不僅僅和包體的大小、包體的解壓速度相關，而且還會關係到AssetBundle在執行時動態載入的API使用。因此，針對不同型別資源的AssetBundle要指定出符合其使用特點的壓縮策略。
5.AssetBundle的載入和解除安裝
本小節主要包括：
- 新版API
- 動態載入方式對比
- 針對專案的建議
5.1 新版API
在5.x版本中的新AssetBundle系統中，舊有的一些動態載入API已經被新的API所取代，具體內容如下：
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromFile方法，在5.x版本中變成了AssetBundle.LoadFromFile方法。
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemory方法，在5.x版本中變成了LoadFromMemoryAsync方法。
- 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemoryImmediate方法，在5.x版本中變成了LoadFromMemory方法。
因此，本小節之後的內容將使用新版API。
5.2.動態載入方式對比
使用AssetBundle動態載入資源首先要獲取AssetBundle物件，第二步才是從AssetBundle中載入目標資源。因此本小節將主要關注如何在執行時獲取AssetBundle的物件，關於如何從AssetBundle中載入資源將在下一小節中分析。
要在執行時載入AssetBundle物件主要可以分為兩大類途徑：
- 先獲取WWW物件，再通過WWW.assetBundle獲取AssetBundle物件
- 直接獲取AssetBundle
下面我們就具體分析一下這兩種途徑：
先獲取WWW物件，再通過WWW.assetBundle載入AssetBundle物件：
在先獲取WWW物件，在獲取AssetBundle的這種方式中，我們可以使用以下兩個API來實現這個功能。
- public WWW(string url)，直接呼叫WWW類的建構函式，目標AssetBundle所在的路徑作為其引數，構造WWW物件的過程中會載入Bundle檔案並返回一個WWW物件，完成後會在記憶體中建立較大的WebStream（解壓後的內容，通常為原Bundle檔案的4~5倍大小，紋理資源比例可能更大），因此後續的AssetBundle.LoadAsset可以直接在記憶體中進行。
- public static WWW LoadFromCacheOrDownload(string url, int version, uint crc = 0)，WWW類的一個靜態方法，呼叫該方法同樣會載入Bundle檔案同時返回一個WWW物件，和上一個直接呼叫WWW的建構函式的區別在於該方法會將解壓形式的Bundle內容存入磁碟中作為快取（如果該Bundle已在快取中，則省去這一步），完成後只會在記憶體中建立較小的SerializedFile，而後續的AssetBundle.LoadAsset需要通過IO從磁碟中的快取獲取。
直接載入AssetBundle物件：
在4.x時代，我們可以通過CreateFromFile或CreateFromMemory方法將磁碟上的檔案或記憶體中的流構造成我們需要的AssetBundle物件。但是在5.x版本中，曾經的這兩個方法已經被新的LoadFromFile、LoadFromMemory方法所代替（這兩個方法還有非同步的版本），且機制上也有了一些區別。
- public static AssetBundle LoadFromFile(string path, uint crc = 0)：新的從檔案建立載入AssetBundle方法和4.x中的CreateFromFile方法在機制上有了一些分別，舊的CreateFromFile必須使用未壓縮的Bundle檔案才能在執行時動態建立AssetBundle物件。而新的LoadFromFile方法則沒有這個要求，它支援上一節中提到的幾個壓縮格式，針對LZ壓縮格式和未壓縮的磁碟上的bundle檔案，該方法會直接載入。針對使用預設的LZMA壓縮格式壓縮的bundle檔案，該方法會在幕後先將bundle檔案解壓後再載入。這是最快的載入AssetBundle的方式。該方法是同步版本，還有非同步版本：LoadFromFileAsync。
- public static AssetBundle LoadFromMemory(byte[] binary, uint crc = 0)：從記憶體中獲取Bundle的二進位制資料，同步地建立AssetBundle物件。該方法一般用在經過加密的資料上，經過加密的流資料經過解密之後我們可以呼叫該方法動態的建立AssetBundle物件。該方法是同步版本，還有非同步版本：LoadFromMemoryAsync。
以上便是在執行時動態載入AssetBundle物件的方法。下面，我們再從載入過程中記憶體消耗的角度來對比一下這幾種載入AssetBundle物件的方法，下表是Unity3D官方的一箇中文版總結。
注意：當使用WWW來下載一個bundle時，WebRequest還會有一個8*64KB的快取區用來儲存來自socket的資料。
5.3.針對專案的建議
由於以上分析的幾種載入手段各有各的使用情景和特點。因此建議在我們的專案中按照以下情景使用這些方法：
- 隨遊戲一同釋出的AssetBundle（一般位於StreamingAssets資料夾中）：
- 在打AssetBundle包時，使用LZ4壓縮格式進行打包（開啟BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可）。
- 在執行時需要載入AssetBundle物件時，使用LoadFromFile方法進行載入。
- 這樣做的好處是：即可以將AssetBundle檔案壓縮，又可以兼顧載入速度，且節約記憶體。
- 作為更新包，需要從服務端下載的AssetBundle：
- 在打AssetBundle包時，使用預設的LZMA格式壓縮。
- 使用WWW.LoadFromCacheOrDownload方法下載並快取AssetBundle包檔案。
- 這樣做的好處是：獲得了最大的壓縮率，在下載過程中可以減少資料傳輸量。同時，在本地磁碟建立快取之後，又可以兼顧之後的載入速度，且節約記憶體。
- 我們自己進行加密的AssetBundle：
- 在打AssetBundle包時，使用LZ4壓縮格式進行打包（開啟BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可）。
- 在執行時需要載入AssetBundle物件時，使用LoadFromMemory方法進行載入。（這也是從記憶體中使用流資料載入AssetBundle物件的僅有的使用場景。）
- 我們自己壓縮的AssetBundle：
- 我們自己也可以使用第三方庫或工具對生成的AssetBundle包檔案進行壓縮，如果需要這樣做，則我們最好不要再使用Unity3D對AssetBundle進行壓縮，因此在打包時選擇開啟BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle。
- 在執行時需要載入AssetBundle物件時，使用LoadFromFileAsync方法進行非同步載入。
6.資源的載入和解除安裝
本小節包括：
- 從AssetBundle物件中載入資源
- 資源的解除安裝
6.1.從AssetBundle物件中載入資源
新舊版的載入和解除安裝資源的API名稱發生了一些變化，但是機制變化不大。
在舊有的4.X版本中，從AssetBundle物件中載入資源所使用的API主要包括以下幾個：
- Load：從資源包中載入指定的資源
- LoadAll：載入當前資源包中所有的資源
- LoadAsync：從資源包中非同步載入資源
而在新版的AssetBundle中，載入資源的API已經變成了以下的幾個：
- LoadAsset：從資源包中載入指定的資源
- LoadAllAsset：載入當前資源包中所有的資源
- LoadAssetAsync：從資源包中非同步載入資源
6.2.資源解除安裝
資源解除安裝部分的變化不大，使用的仍然是Unload方法。
- Unload
該方法會解除安裝執行時記憶體中包含在bundle中的所有資源。
當傳入的引數為true，則不僅僅記憶體中的AssetBundle物件包含的資源會被銷燬。根據這些資源例項化而來的遊戲內的物件也會銷燬。
當傳入的引數為false，則僅僅銷燬記憶體中的AssetBundle物件包含的資源。