Coroutine的原理以及实现

最近在写WinForm，在UI界面需要用到异步的操作，比如加载数据的同时刷系进度条，WinForm提供了不少多线程的操作，

但是多线程里，无法直接修改主线程里添加的UI的get/set属性访问器（可以通过关闭线程安全警告来暴力操作，但是不推荐），

另外的方法就是利用BackgroundWorker来实现线程间通信，主线程实现UI的刷系操作，其他线程通过向主线程发送ProgressChanged来通知主线程刷新UI。

 

实在是不太想使用多线程，于是想到了Unity的协程，单线程实现的异步操作，简单的反编译了Coroutine的源码跟上网搜了下资料，大概的弄懂了下它的原理：

参考文章：

https://blog.csdn.net/zhou8jie/article/details/49024791

https://blog.csdn.net/qq_30695651/article/details/79105332

 

1.Coroutine最关键的一个地方，利用到了IEnumerator接口，它是一个迭代器，你可以把它当成指向一个序列的某个节点的指针，它提供了两个重要的接口，分别是Current（返回当前指向的元素）和MoveNext()（将指针向前移动一个单位，如果移动成功，则返回true，如果已经移动到末尾，则返回false）

关于IEnumerator参考：

C#--IEnumerable 与 IEnumerator 的区别

IEnumerator Interface

2.yield，yield return 返回，可以返回null，true/false，或者一个IEnumerator

3.所以协程的内部，你可以想象成一条Action执行序列，例如：

Action1 -> Action2 -> ...

在执行完Action1的时候，返回true，该协程被挂起，并记录当前位置，下一帧，继续从上次的位置往下执行，直到执行完所有操作，返回false，此时执行完毕。

思想有点像行为树，同样是执行到Action，通过返回值决定是不是要挂起，只不过行为树没帧都是从头遍历，而协程只会从最后的位置继续执行。

4.因此不要以为协程能实现异步就跟多线程一样，他只是跟多线程一样可以并行执行，原理就是把步骤分割然后每帧调用其中的一些，实际上还是单线程的，如果某个动作占用太多的运算，

还是会给主线程造成严重影响的。

 

自己手动实现一个协程：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

namespace Com.Coroutine
{

    public class Coroutine
    {

        internal IEnumerator m_Routine;

        internal IEnumerator Routine
        {
            get { return m_Routine; }
        }

        internal Coroutine()
        {
        }

        internal Coroutine(IEnumerator routine)
        {
            this.m_Routine = routine;
        }

        internal bool MoveNext()
        {

            var routine = m_Routine.Current as Coroutine;

            if (routine != null)
            {
                if (routine.MoveNext())
                {
                    return true;
                }
                else if (m_Routine.MoveNext())
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
            else if (m_Routine.MoveNext())
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
    }

    // use this as a template for functions like WaitForSeconds()
    public class WaitForCount : Coroutine
    {
        int count = 0;
        public WaitForCount(int count)
        {
            this.count = count;
            this.m_Routine = Count();
        }

        IEnumerator Count()
        {
            while (--count >= 0)
            {
                System.Console.WriteLine(count);
                yield return true;
            }
        }
    }

    // use this as the base class for enabled coroutines
    public class CoroutineManager
    {

        internal List<Coroutine> m_Coroutines = new List<Coroutine>();

        // just like Unity's MonoBehaviour.StartCoroutine
        public Coroutine StartCoroutine(IEnumerator routine)
        {
            var coroutine = new Coroutine(routine);
            m_Coroutines.Add(coroutine);
            return coroutine;
        }

        // call this every frame
        public void ProcessCoroutines()
        {
            for (int i = 0; i < m_Coroutines.Count; )
            {
                var coroutine = m_Coroutines[i];
                if (coroutine.MoveNext())
                {
                    ++i;
                }
                else if (m_Coroutines.Count > 1)
                {
                    m_Coroutines[i] = m_Coroutines[m_Coroutines.Count - 1];
                    m_Coroutines.RemoveAt(m_Coroutines.Count - 1);
                }
                else
                {
                    m_Coroutines.Clear();
                    break;
                }
            }
        }
    }
}