unity-csharp

Unity C# 技能

版本： 2.0 技术栈： Unity、C#

编写整洁、高性能 Unity C# 代码的模式。包含 VR／移动端优化。

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范围和边界

此技能涵盖：

• MonoBehaviour 生命周期和组件架构
• Unity 专用 C# 模式（缓存、事件、协程、空值安全）
• 性能优化（绘制调用、批处理、LOD、对象池）
• VR／移动端性能目标和性能分析
• ScriptableObject 的用法

交由其他技能处理：

• vrc-udon：VRChat 专用脚本（UdonSharp）
• vrc-worlds：VRChat 世界设置和限制
• vrc-avatars：VRChat 头像设置和限制

适用场景： 为 Unity 编写 C# 脚本，或优化 Unity 的 VR／移动端性能。

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核心原则

1. 组合优于继承 — 使用小而专注的组件。
2. 尽可能避免 Update() — 改用事件驱动机制或协程。
3. 缓存引用 — GetComponent 开销较大，应在 Awake 中缓存。
4. 使用 ScriptableObject 存储数据 — 将数据与行为解耦。
5. 空值安全访问 — Unity 对象随时可能被销毁。
6. 先测量 — 优化前先进行性能分析；直觉并不可靠。
7. 积极进行批处理 — 相同材质有助于批处理。在 VR 中，绘制调用最重要。

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模式

引用缓存

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody _rb;
    private Animator _animator;

    [SerializeField] private Transform _cameraTarget;

    private void Awake()
    {
        _rb = GetComponent<Rigidbody>();
        _animator = GetComponent<Animator>();
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        _rb.AddForce(Vector3.up);
    }
}

事件系统（ScriptableObject）

[CreateAssetMenu(menuName = "Events/Game Event")]
public class GameEvent : ScriptableObject
{
    private readonly List<GameEventListener> _listeners = new();

    public void Raise()
    {
        for (int i = _listeners.Count - 1; i >= 0; i--)
            _listeners[i].OnEventRaised();
    }

    public void RegisterListener(GameEventListener listener) =>
        _listeners.Add(listener);

    public void UnregisterListener(GameEventListener listener) =>
        _listeners.Remove(listener);
}

public class GameEventListener : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private GameEvent _event;
    [SerializeField] private UnityEvent _response;

    private void OnEnable() => _event.RegisterListener(this);
    private void OnDisable() => _event.UnregisterListener(this);
    public void OnEventRaised() => _response.Invoke();
}

空值安全模式

// Unity overloads == for destroyed objects
if (_target != null)
{
    _target.DoSomething();
}

// Best: explicit destroyed check
if (_target != null && !_target.Equals(null))
{
    _target.DoSomething();
}

协程模式

private IEnumerator FadeOut(float duration)
{
    float elapsed = 0f;
    Color startColor = _renderer.material.color;

    while (elapsed < duration)
    {
        elapsed += Time.deltaTime;
        float t = elapsed / duration;
        _renderer.material.color = Color.Lerp(startColor, Color.clear, t);
        yield return null;
    }

    gameObject.SetActive(false);
}

对象池

public class ObjectPool : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private GameObject _prefab;
    [SerializeField] private int _initialSize = 10;

    private Queue<GameObject> _pool = new();

    private void Awake()
    {
        for (int i = 0; i < _initialSize; i++)
        {
            var obj = Instantiate(_prefab);
            obj.SetActive(false);
            _pool.Enqueue(obj);
        }
    }

    public GameObject Get()
    {
        if (_pool.Count == 0)
            return Instantiate(_prefab);

        var pooled = _pool.Dequeue();
        pooled.SetActive(true);
        return pooled;
    }

    public void Return(GameObject obj)
    {
        obj.SetActive(false);
        _pool.Enqueue(obj);
    }
}

静态批处理

gameObject.isStatic = true;

// Or specific flags
GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags(gameObject,
    StaticEditorFlags.BatchingStatic |
    StaticEditorFlags.OcclusionStatic);

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VR 性能目标

指标	Quest 2	Quest 3	PC VR
绘制调用	<100	<150	<200
三角形数	<100K	<150K	<1M
帧时间	<14ms（72fps）	<11ms（90fps）	<11ms（90fps）
纹理内存	<200MB	<500MB	<1GB

LOD 配置

LOD 0: 100% triangles (0-10m)
LOD 1: 50% triangles (10-25m)
LOD 2: 25% triangles (25-50m)
Culled: 0 triangles (50m+)

材质图集

Before: 20 objects x 20 materials = 20 draw calls (no batching)
After:  20 objects x 1 atlas material = 1 draw call (batched)

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反模式

反模式	问题	修复方法
在 Update 中调用 GetComponent	每帧都产生较大开销	在 Awake 中缓存
Find 或 FindObjectOfType	速度慢、不可靠	注入引用或使用事件
Update 循环开销过大	消耗性能	使用事件、协程或 FixedUpdate
用字符串比较标签	容易拼写错误且速度慢	使用 CompareTag 或常量
所有字段都设为 Public	缺少封装	使用 [SerializeField] private
每个对象都使用独立材质	无法进行批处理	共享材质并使用图集
没有 LOD	任意距离下都渲染完整细节	添加 LOD 组
在游戏运行时 Instantiate/Destroy	GC 峰值、卡顿	使用对象池
到处使用实时光照	阴影开销大	烘焙光照并限制实时光照
没有遮挡剔除	渲染被遮挡的对象	烘焙遮挡数据

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检查清单

代码质量

• 引用已在 Awake 中缓存
• Update/FixedUpdate 中没有 GetComponent
• 运行时代码中没有 Find 方法
• 共享数据使用 ScriptableObject
• 使用事件实现解耦通信
• 对可销毁对象进行空值检查

性能

• 静态对象已标记为 static
• 尽可能共享材质
• 小型道具使用纹理图集
• 重要网格已设置 LOD 组
• 已烘焙遮挡剔除
• 为生成的对象使用对象池
• 已烘焙光照（并非全部使用实时光照）

性能分析

• 使用 Frame Debugger 检查绘制调用
• 运行 Profiler 检查 CPU 峰值
• 使用 Memory Profiler 检查内存泄漏
• 已在目标设备上测试（而不只是编辑器）

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参考资料

• references/lifecycle.md — MonoBehaviour 生命周期和执行顺序
• references/profiling.md — Unity Profiler 的用法和结果解读

资源

• assets/component-checklist.md — Unity 组件设计检查清单
• assets/vr-performance-limits.md — VR 平台性能限制和目标