Unity入门教程之异步篇第二节：协程 or UniTask？Unity 中异步流程到底怎么选_unity task

Unity入门教程之异步篇第一节：协程基础扫盲--非 Mono 类如何也能启动协程？-CSDN博客

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Unity入门教程之异步篇第五节：对UniTask的高级封装-CSDN博客

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        引言：Unity 游戏开发中，经常需要处理异步流程，例如等待动画播放、发送网络请求或异步加载资源。传统上，Unity 提供了 协程（Coroutine）机制来简化这些异步操作。然而，随着 C# 语言引入 async/await 语法及 Unity 对 .NET 4.x 的支持，出现了另一种选择：使用基于任务的异步（Task）流程及第三方库 UniTask。面对协程和 UniTask，两种方案各有优劣，那么在实际项目中究竟该如何选择呢？今天我们就来分析一下 Unity 中协程与 UniTask 的原理、应用场景、性能问题，并结合代码示例和开发经验给出选择建议。

Unity 协程机制回顾

        协程是 Unity 内置的异步机制，它允许在多帧中分布执行任务。本质上，协程是一个能够在执行过程中通过 yield 暂停，将控制权交还给 Unity 引擎，下帧继续执行的方法。这意味着，与普通函数一次执行到底不同，协程函数可以在中途暂停，多次挂起和恢复，实现“并发”效果，但注意协程并不是真正的线程——协程中的代码依然运行在主线程上。如果在协程中执行耗时操作（如死循环或阻塞式等待），一样会卡住主线程。因此协程更适合调度异步事件，而非处理需要真正多线程的计算。

协程的优势：

• 使用简洁：编写协程类似编写同步代码，用 yield return 表达等待，无需手动拆分状态，初学者易于上手。在需要处理耗时的异步操作（如等待 HTTP 传输、资源加载、文件 I/O）时，官方建议优先考虑协程。协程可以直接使用 Unity 提供的等待指令（如 WaitForSeconds、WaitForEndOfFrame 等）实现定时和帧同步，非常方便。

• Unity 生命周期集成：协程由 MonoBehaviour 管理，随脚本或对象生命周期自动中止。比如当 GameObject 被停用或销毁时，其上运行的协程也会停止。这种行为在大部分情况下很实用，开发者无需额外处理对象销毁时取消任务的逻辑。

• 无需线程切换：由于协程运行在 Unity 主线程，它天然避免了多线程同步问题。开发者可以在协程中直接调用 Unity API（例如更新场景中的对象），而不必担心线程安全，因为代码始终在主线程执行。

协程的局限：

• 依赖 MonoBehaviour：只能在继承了 MonoBehaviour 的类中启动协程 (StartCoroutine)，这限制了非组件类直接使用协程的能力。如果想在普通类中使用协程，通常需要借助一个“协程代理”MonoBehaviour，这会让架构变得笨拙。

• 无法直接获取返回值：协程方法返回的是 IEnumerator，Unity 用它来调度协程，但无法直接返回结果。要从协程获取数据，常用方式是通过回调、全局状态或等待协程结束后再从字段读取，这不如 Task 那样方便直接。协程也无法被其他协程 yield return 后获得返回值，只能表示流程完成与否。

• 错误处理不便：协程代码中不能在 try/catch 中直接包含 yield，因此很难捕获协程内部发生的异常。如果协程抛出未处理异常，Unity 通常只会在控制台打印错误但不中断游戏逻辑，这可能掩盖问题。开发者需要自行检查状态或在关键步骤手动抛出/捕获异常，增加了复杂度。

• 性能与GC开销：大量使用协程可能带来一定性能开销。每个协程本质是一个状态机，会产生少量垃圾回收(GC)压力（如装箱迭代器、WaitForSeconds等对象）。虽然单个协程的开销很小，但成百上千个协程同时运行还是有可能影响性能。此外，协程调度在每帧的 Update 之后统一处理，若过多也会拖慢帧循环。不过一般合理使用下影响可控。

        总结而言，Unity 协程胜在易用和与引擎契合，在处理简单的时序逻辑（按顺序等待若干事件完成）方面非常方便。但其也有无法返回值、跨类使用受限、异常处理薄弱等不足。理解这些特点有助于我们在适合的场景下运用协程。

协程在典型场景中的应用

        作为 Unity 开发者，几乎不可避免会在各种异步场景下用到协程。下面简要分析协程在几个典型场景中的使用情况及表现：

• UI 动画与延时操作：在 UI 效果处理中，常需要等待一段时间再执行下一步。例如按钮点击后播放动画，动画结束或延迟几秒再进行页面跳转。使用协程可以轻松实现：调用动画播放后 yield return new WaitForSeconds(x) 延迟指定秒数。协程使代码直观地按顺序写出，无需手动设置计时器。需要注意的是，WaitForSeconds 受 Time.timeScale 影响（若游戏暂停 TimeScale=0 则协程也暂停），这在某些情况下需要改用 WaitForSecondsRealtime。总的来说，协程在UI动画序列控制上简单实用。

• 网络请求封装：通过 UnityWebRequest 发起HTTP请求并获取结果，是典型的异步过程。协程非常适合这里：代码中先 UnityWebRequest.SendWebRequest()，然后 yield return request 等待请求完成，再检查结果。这样网络通讯在后台进行的同时，游戏主线程并未卡死，可以继续响应玩家输入。协程结束时即可拿到响应数据更新UI或游戏状态。相比回调方式，协程顺序代码风格使逻辑更清晰。不过，如果需要并行发送多个请求再等待全部完成，协程写法会比较繁琐（需要计数器或嵌套协程），此时可能需要更高级的异步手段。

• 异步资源加载：无论使用 Unity 内置的Resources.LoadAsync/SceneManager.LoadSceneAsync，还是新体系的 Addressables，资源加载都是异步操作，需在加载完成后执行后续逻辑。协程可以直接 yield return 异步操作，Unity 会在资源加载完成时恢复协程并继续执行。例如：

  IEnumerator LoadSceneAndPrefab() { // 异步加载场景 yield return SceneManager.LoadSceneAsync(\"Level2\"); // 异步加载预制体 var handle = Addressables.LoadAssetAsync(\"EnemyPrefab\"); yield return handle; GameObject enemy = handle.Result; // 在场景中实例化对象 Instantiate(enemy);}

        通过协程，顺序地表达了异步加载场景和资源、再实例化对象的流程，代码逻辑清晰直观。不过，需要小心协程停止的情况：如果发起协程的对象在加载途中被销毁或场景切换，协程会中止导致后续逻辑未执行，应确保调用协程的对象在流程存续期间有效或做好异常判断。

        综上，协程在处理时序性很强的异步流程时相当便利：UI动画、计时、网络请求、资源加载都能用顺序的代码表达等待和继续逻辑。这正是协程受到广泛欢迎的原因。然而，随着项目需求复杂化和代码架构演进，我们也开始遇到协程难以胜任的地方：需要返回值的异步计算、更灵活的取消控制、或同时等待多任务等等。这时，C# 原生的异步机制 async/await 进入了视野。

原生 async/await 模式及 Task 在 Unity 中的问题

        C# 的 async/await 提供了现代化的异步编程模型，让异步代码看起来像同步代码。许多开发者希望在 Unity 中也充分利用这一特性。不过直接在 Unity 中使用 .NET Task（任务) 时，会碰到一些特殊问题：

• GC 和性能开销：Task 在 .NET 中是引用类型，每次创建任务都会分配对象。此外，async/await 编译后会产生状态机对象和闭包，也会带来垃圾分配。Unity 对 GC 分配较为敏感，如果频繁产生大量短生命周期的 Task，可能引发垃圾回收频繁，从而造成卡顿。相比之下，Unity 协程利用的是引擎自身的更新循环，对额外分配控制较好。直观来说，直接用 Task 实现每帧更新或大量小延迟任务不是明智的选择，因为可能无谓地加重 GC 负担。

• 线程切换与 Unity 主线程: 在标准 .NET 应用中，await 会尝试通过 SynchronizationContext 把继续执行切回原来的上下文。如果没有上下文（比如在线程池线程），默认就地或在线程池继续执行。但 Unity 的情况比较特殊，Unity 并没有完整实现 SynchronizationContext 来调度回主线程。结果是，在 Unity 中直接 await Task.Delay() 等，后续代码可能在非主线程上执行。这会带来麻烦——Unity 的大部分 API 只能在主线程调用，如果异步任务恢复时处于后台线程，调用任何 UnityEngine 对象都会出错。开发者需要额外确保切回主线程，比如使用 UnityEngine.UnitySynchronizationContext.Post 或第三方工具（如 Loom）来手动调度，非常繁琐。总之，原生 Task 默认并不懂 Unity 的主线程世界，容易导致线程问题。

• 任务生命周期管理: Task 不像协程那样与 MonoBehaviour 绑定。任务不会因为对象被销毁而自动停止，除非代码自行检查取消令牌并停止。因此，在 Unity 场景切换或对象销毁时，之前启动的异步 Task 可能仍在后台执行，轻则白白浪费性能，重则因为操作无效对象引发异常。Unity 编辑器下更明显：退出 Play 模式时，未取消的 Task 仍可能运行甚至访问到已经卸载的Unity环境，必须格外小心。手动管理 Task 生命周期往往需要在 MonoBehaviour 的 OnDestroy 中调用 CancellationTokenSource.Cancel，并处理 OperationCanceledException 等，这对初学者来说复杂且容易遗漏。

• 多线程限制: 某些平台（如 WebGL）不支持系统线程。Unity 在 WebGL 上运行时，.NET Task 无法启动新的线程，许多异步方法可能根本不会执行或行为异常。即使在支持线程的平台，不慎创建过多线程或长时间的并行任务也可能影响Unity主线程性能。而 Unity 协程基于单线程，不涉及真正的并发线程操作，在这些平台上更安全。

概括来说，虽然 async/await 语法优雅，但直接使用原生 Task 在 Unity 中有诸多坑：额外的GC开销、线程切换问题、生命周期管理复杂等等。为了解决这些问题，并结合 Unity 的单线程架构特点，社区催生了更适配 Unity 环境的异步方案，其中最知名的就是 UniTask。

UniTask 的设计背景与优势

UniTask 是由 Cysharp 开发的一个开源库，旨在为 Unity 提供高性能、零GC的 async/await 异步解决方案。它的出现可以看作是 Unity 协程与现代异步任务的结合体，针对 Unity 特性进行了优化。UniTask 的主要优势有：

• 零 GC 分配：UniTask 通过使用结构体 (struct) 实现任务（UniTask）并自定义了 AsyncMethodBuilder，避免了任务对象分配，从根本上减轻了 GC 压力。简单来说，async UniTask 不会像 async Task 那样每次产生堆对象，适合在性能敏感或需要大量异步调用的场景使用。官方宣称 UniTask 可以实现 0 GC 的异步调用方案。

• 主线程调度：UniTask 完全基于 Unity 的 PlayerLoop 驱动，不使用线程或 SynchronizationContext。这意味着默认情况下，await UniTask 后续的代码会调度在 Unity 主线程执行（除非显式切换线程）。开发者无需担心线程问题，await 后可以直接安全地调用 Unity API。这一点在 Unity 中至关重要，大大简化了异步代码的编写和正确性。此外，由于不涉及系统线程，UniTask 可以在 WebGL 等单线程环境正常运行。

• 与 Unity 引擎深度集成：UniTask 提供了许多针对 Unity 的扩展功能。例如，它让所有 Unity 的 AsyncOperation 和 Coroutine 都可被 await。使用 UniTask，可以直接 await 资源加载、场景加载、延迟帧等操作，而不必使用 yield return。比如：

  // 使用 UniTask 等待资源异步加载TextAsset txt = await Resources.LoadAsync(\"data.txt\");// 使用 UniTask 等待 UnityWebRequest 完成UnityWebRequest req = await UnityWebRequest.Get(url).SendWebRequest();string result = req.downloadHandler.text;// 等待场景加载完成await SceneManager.LoadSceneAsync(\"Level2\");

        可以看到，UniTask 让这些引擎提供的异步操作变得和普通异步函数一样，可直接获得结果，代码更简洁。各种协程的等待指令也有对应的 UniTask 实现，例如 UniTask.Delay 相当于 WaitForSeconds，UniTask.Yield() 相当于 yield return null 等。这些方法运行在 Unity PlayerLoop 上，效果与协程等价但写法更现代。

• 丰富的工具和兼容性：除了等待引擎异步，UniTask 还提供了延时、帧计数等待、条件等待等实用功能，以及异步 LINQ、UnityEvent 扩展等高级用法。它与原生 Task/ValueTask API 高度兼容，可以方便地与现有 .NET 异步代码交互。另外，UniTask 附带TaskTracker调试窗口，可以在编辑器中监视未完结的任务，帮助开发者发现遗留的异步调用防止内存泄漏。从易用性到调试保障，UniTask 都针对 Unity 做了专门设计。

简而言之，UniTask 将 Unity 协程的优点与 C# 异步的强大功能结合起来：既避免了原生 Task 的性能和线程问题，又提供了比协程更灵活的用法。其0GC、主线程执行和深度引擎集成的特性，使其成为 Unity 异步编程的有力工具。

协程 vs UniTask：代码实例对比

为了更直观地理解协程和 UniTask 在使用上的差异，我们通过一个简单的顺序动画播放场景来展示两者的代码风格。假设我们要按顺序播放三个动画片段，中间有一定延时：

使用协程实现：

IEnumerator PlaySequence() { // 播放第一个动画 anim1.Play(); yield return new WaitForSeconds(1.0f); // 等待1秒 // 播放第二个动画 anim2.Play(); yield return new WaitForSeconds(0.5f); // 再等待0.5秒 // 播放第三个动画 anim3.Play();}

使用 UniTask 实现：

async UniTask PlaySequenceAsync() { // 播放第一个动画 anim1.Play(); await UniTask.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1.0)); // 等待1秒（等价于WaitForSeconds） // 播放第二个动画 anim2.Play(); await UniTask.Delay(TimeSpan.FromSeconds(0.5)); // 再等待0.5秒 // 播放第三个动画 anim3.Play();}

两种实现方式的逻辑步骤是相同的：顺序播放动画并穿插延时。协程版本通过 yield return 等待定时器完成，而 UniTask 版本通过 await UniTask.Delay 实现相同的延时效果。可以看到，UniTask 版让代码更加线性化，没有 IEnumerator 和 yield 关键字，看起来和同步流程几乎一样。这对复杂异步流程的可读性有明显提升。

不仅如此，如果需要获取异步操作的结果，UniTask 更加便利。例如进行网络请求，UniTask 可以直接返回请求结果：

// Coroutine 风格，需要在协程内处理结果或通过参数传出IEnumerator FetchData() { UnityWebRequest req = UnityWebRequest.Get(url); yield return req.SendWebRequest(); if (req.result == UnityWebRequest.Result.Success) { Debug.Log(req.downloadHandler.text); } else { Debug.LogError(\"Request failed\"); }}// UniTask 风格，可以直接获得结果async UniTask FetchDataAsync() { UnityWebRequest req = await UnityWebRequest.Get(url).SendWebRequest(); if (req.result == UnityWebRequest.Result.Success) { Debug.Log(req.downloadHandler.text); } else { Debug.LogError(\"Request failed\"); }}

在 UniTask 版本中，await 表达式直接产出 UnityWebRequest 已完成的结果对象，我们能够随后直接访问 downloadHandler.text 等属性，而协程中这些访问只能在协程函数内部完成或借助回调传出。总体来说，UniTask 让异步代码编写与普通同步函数更为一致，有助于减少嵌套层次，提高可维护性。

当然，引入 UniTask 后，也要注意一些最佳实践和避免掉入新坑。下面我们讨论使用 UniTask 时开发者常见的误区。

UniTask 使用中的常见误区和注意事项

虽然 UniTask 提供了强大的能力，但如果使用不当，仍可能遇到问题。以下是几个常见的误区和建议：

• 滥用 async void：在标准 C# 中，async void 方法因无法被 await 而被视为“火球”（fire-and-forget）的异步调用，一般仅用于事件处理。在 UniTask 中，同样不建议使用 async void。由于它不受 UniTask 调度管理，可能导致异常无法捕获等问题。如果确实需要启动一个无需等待的异步任务，可以使用 async UniTaskVoid 返回类型。UniTaskVoid 表示一个不需要返回值和不被等待的任务，它的异常会自动报告到 UniTaskScheduler.UnobservedTaskException，不会悄无声息地丢失。在调用端，应使用 .Forget() 明确表明不等待该任务，从而消除分析器警告。例如：

  async UniTaskVoid FireAndForgetMethod() { // ...异步操作 await UniTask.Yield();}void Start() { FireAndForgetMethod().Forget(); // 启动异步任务，不等待结果}

总之，尽量避免 async void，使用 UniTask 系列的返回类型替代，以便受UniTask机制管理，确保异常可跟踪。

• 忽视取消（Cancellation Token）：由于 UniTask 异步任务默认不会自动中止，我们需要手动管理取消来避免无谓的执行和异常。当异步任务跟随某对象或场景时，应该使用 CancellationToken 及时取消任务。UniTask 提供了便捷方法，例如 this.GetCancellationTokenOnDestroy() 可以获取当前脚本对象销毁时触发的 Token。将它传入 WithCancellation(token) 或相关 UniTask API 中，一旦对象生命周期结束会自动取消等待。开发者常见失误是忘记取消后台任务，导致对象销毁后任务仍在跑，出现 NullReference 等错误甚至内存泄漏。正确的做法是：在适当时机取消任务（如 OnDestroy 调用 tokenSource.Cancel()），或利用 UniTask 提供的绑定取消工具，使任务跟随对象生命周期。例如：

  // 自动随对象销毁取消加载await Resources.LoadAsync(\"Icon\").WithCancellation(this.GetCancellationTokenOnDestroy());

总而言之，养成传递和检查取消令牌的习惯，保证异步任务不会在无意义的情况下仍占用资源。

• Fire-and-forget 风险：“Fire-and-forget”指启动异步任务后不对其结果或完成与否进行关注。协程中这种用法很常见（调用 StartCoroutine 后不管），但在 UniTask 中需要谨慎。未被 await 的 UniTask 任务如果抛异常，默认会导致未观察到的异常，可能在日志中警告甚至崩溃应用。为此，UniTask 提供了 .Forget() 扩展方法或 UniTaskVoid 来安全地fire-and-forget。推荐做法是：能 await 的尽量等待，需要并行执行也可以使用 UniTask.WhenAll 等等待多个任务完成。如果确实无需等待某任务（例如发送分析日志），请使用 .Forget() 并确保对异常有全局处理或者日志记录。切忌简单地启动大量不受管控的任务，否则调试和资源管理都会变得困难。UniTaskTracker 调试窗在开发期也可用于发现这些被遗忘的任务。

概括来说，使用 UniTask 时应遵循良好的异步编程规范：避免裸奔的异步调用、合理管理取消、处理异常和结果。这些实践能帮助我们充分发挥 UniTask 优势而不引入新的bug。

协程 vs UniTask：适用边界与选择指南

最后，我们回到核心问题：在项目中该选择 协程 还是 UniTask？其实，这并非非此即彼的绝对二选一，关键在于根据项目需求和团队情况做出平衡选择。以下是一些决策参考：

• 代码复杂度与可维护性：对于简单的时序逻辑（如几个步骤顺序等待），协程已经足够且直观。如果项目中异步流程简单且团队对协程驾轻就熟，那么协程方案成本最低。然而，当异步调用链变长、需要嵌套等待多个任务或需要获取返回值时，UniTask 的可读性更好。UniTask 让异步流程扁平化，避免过深的协程嵌套和回调地狱。当你发现协程写起来日益复杂，甚至不得不在全局变量传递数据，那可能是引入 UniTask 重构的信号。

• 性能和GC考虑：在性能敏感或移动端项目中，需要注意每帧的GC分配。大量短生命周期的协程也会产生一些GC，但 UniTask 因为0GC的特性在大批量任务场景下更具优势。如果你的游戏涉及成百上千个并发异步任务（例如大量AI行为调度、粒度很细的异步操作），使用 UniTask 可减少垃圾回收带来的卡顿几率。另外在内存受限场景（如VR/AR设备），UniTask 零分配的优势会更加明显。但如果只是少量的异步，性能差异可以忽略，不必为了零GC而引入复杂性。

• 多任务协调与结果处理：当需要同时等待多个异步任务时，原生 Task 模式有 Task.WhenAll/WhenAny 等方便的工具，UniTask 也提供了类似的 UniTask.WhenAll。用协程实现同样的需求则相对麻烦，需要手工计数或嵌套。因此，如果你的异步流程涉及并发（parallel）等待、组合多个任务结果等，UniTask 更适合这种复杂异步逻辑的组织。

• 团队技术栈和学习成本：协程是 Unity 开发者普遍熟悉的工具，引入 UniTask 则需要一定学习成本和规范约束（如前述避免误用 async void 等）。如果团队成员对 async/await 不够熟悉，可能暂时更容易用协程完成需求。但从长远看，掌握 UniTask 有助于跟进现代 C# 开发范式，提升代码品质。因此，可以根据项目周期安排技术升级计划：小型短期项目可以倾向保守采用协程，长期维护的大型项目则值得投资引入 UniTask，提高异步开发效率。

• 引擎版本与生态：需要注意 Unity 版本和目标平台的约束。如果使用较旧的 Unity 版本（如 Unity 2018）缺少对高级 C# 特性的支持，UniTask 可能不可用或发挥不完全。而最新的 Unity 2021+ 对 .NET 4.x/Standard2.1 支持较好，UniTask 运行稳定。如果项目目标平台包括 WebGL，那么UniTask 是更安全的选择，因为它不依赖多线程。另外考虑生态，如项目已使用 UniRx 等库，UniTask 与之配套良好；反之纯协程方案可能与一些第三方库的 Task 接口对接不便。根据整体技术栈，选择最融洽的方案。

清晰判断标准：综上，建议根据以下要点判断：

• 如果任务流程简单、团队对协程更熟悉 -> 优先使用协程，快速开发、低学习成本。

• 如果需要更复杂的异步控制（并发、返回值、异常处理）或追求性能优化 -> 考虑引入UniTask，获得更强的功能和性能。

• 两者兼用也未尝不可：在同一项目中，UI动画、简单延时等使用协程，而复杂逻辑采用 UniTask，各取所长。但需做好团队代码规范，避免混用造成可读性下降。

结语

协程和 UniTask 各自代表了 Unity 异步编程的“传统与现代”。前者轻量朴素，后者强大先进。在实际开发中，没有银弹可以通吃所有场景，我们需要根据需求权衡取舍。重要的是理解它们背后的机制和差异：协程适合处理游戏主线程上的时序任务，而 UniTask 则让我们拥抱 C# 的异步利器，解决协程难以覆盖的领域。希望通过本文的分析和示例，能帮助您在 Unity 项目中做出明智的决策，选对工具，提高开发效率和程序性能！

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