【UE4】UMG 03_UMG生命周期

参考资料&原文链接

什么是生命周期

以下摘自百度百科：

生命周期就是指一个对象的生老病死。

生命周期（Life Cycle）的概念应用很广泛，特别是在政治、经济、环境、技术、社会等诸多领域经常出现，其基本涵义可以通俗地理解为“从摇篮到坟墓”（Cradle-to-Grave）的整个过程。对于某个产品而言，就是从自然中来回到自然中去的全过程，也就是既包括制造产品所需要的原材料的采集、加工等生产过程，也包括产品贮存、运输等流通过程，还包括产品的使用过程以及产品报废或处置等废弃回到自然过程，这个过程构成了一个完整的产品的生命周期。

生命周期简单来说就是一个对象从出生到死亡的全过程。

比如：刚来到这个世界上要和世界说「Hello，World！」的婴儿，再到后来长高一点变成了小朋友，还有能认识很多和他一样的小朋友，这将是他们最快乐的童年时光；接下来他们会开始学习很多的知识，某一天他们会悄悄的进入青春期，变成想要探索整个世界的少年；也许会在读中学的时候因为某一件小事而种下了一颗种子，并在心里暗暗发誓一定朝这个方向努力；而有的人直到大学过了大半都是浑浑噩噩，不知未来不知去向；大学毕业工作后才知道生活原来如此艰难，每一个人都是勇敢的斗士，包括自己，只有少部分人依然坚持着自己的梦想，不畏艰险；直到工作几年后，大部分少年已经被磨平了棱角，再无年少时的意气风发，他们只想有一个属于自己的家；人至中年，四十而立，上有父母下有子女，顶着巨大的压力努力的撑起一个家。

UMG也一样，UMG也有创建、Tick、销毁的一个过程，这个过程就是一个完整的生命周期。

为什么我们要关注生命周期

因为我们希望正确的事情总是在正确的时机发生。

例如：我们对人类幼崽的期望就是希望他能健康平安，在他读书的时候我们又希望他能够好好学习，努力读书，在他合适的时候又希望他能带女朋友回家。

一样的，在UMG的生命周期中我们也希望在UMG的生命周期的各个阶段中能够做一些我们期望的事情。

例如：在操作这个控件之前，我至少要拿到这个控件的对象或者引用，不然随便一行与这个控件有关的代码都会让程序崩溃。那么我应该多久去获得这个控件呢？又应该多久去绑定相应事件呢？

UMG生命周期简单介绍

以下内容来自：GCCONF '20：UE4で作成するUIと最適化手法、【UE4】使用UMG创建UI，了解内部机制及相应优化方法。

先从蓝图开始，蓝图稍微简单一些：

11简单Widget的开始和结束

Widget生命周期的五个步骤：

12Widget Lifecycle生命周期（5个步骤）

UMG生命周期流程图解

Create

14开始生成过程 -》与UWidget相关的UObject的生成 -》只调用一次初始化

Create -> 开始生成过程 -> 与UObject相关的UObject的生成 -> Initialize只调用一次的初始化。

注意：

为什么这里要强调「Initialize只调用一次的初始化」呢，因为在这之前的有些过程还会反复调用，比如说在PIE里面在保存/编译/打开Widget时就会反复调用，在游戏里面只会调用一次。
这里只是创建，并没有添加到视口，添加到视口以后才会真正的显示到屏幕上面。

AddToViewport

Tick

18Tick Widget

Remove

23Remove Widget负荷点

Destroy

24Destroy Widget

UMG生命周期方法测试

新建测试文件

和前面一样，我整了个测试用的UI，名为「UWC_TestUI」，继承于「UUserWidget」。

public:
	//一个控件，测试BindWidget是多久在哪个生命周期调用赋值的
	UPROPERTY(Meta = (BindWidget))
	UTextBlock * Txt_Main = nullptr;
public:
	//所关注的生命周期的方法
virtual bool Initialize() override;
	virtual void NativeOnInitialized() override;
	virtual void AddToScreen(ULocalPlayer* LocalPlayer, int32 ZOrder) override;
	virtual void NativePreConstruct() override;
	virtual void NativeConstruct() override;
	virtual void NativeTick(const FGeometry& MyGeometry, float InDeltaTime) override;
	virtual void RemoveFromParent() override;
	virtual void NativeDestruct() override;
	virtual void BeginDestroy() override;
	virtual void FinishDestroy() override;

里面简单打印了一下：

bool UWC_TestUI::Initialize()
{
	UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("UWC_TestUI:Initialize Txt_Main is nullptr : %d"),Txt_Main == nullptr ? true : false);
	return Super::Initialize();
}

void UWC_TestUI::NativeOnInitialized()
{
	UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("UWC_TestUI:NativeOnInitialized Txt_Main is nullptr : %d"),Txt_Main == nullptr ? true : false);
	Super::NativeOnInitialized();
}

//other function...

为什么我会选择这些方法？

这几乎是UMG生命周期有关的所有方法了，蓝图里面的某些Event事件实际上是在C++代码里面调用的。

例如：蓝图中的EventPreConstruct：

它实际上是由NativePreConstruct()调用的：

void UUserWidget::NativePreConstruct()
{
	PreConstruct(IsDesignTime());
}

而关注蓝图或者关注C++都是一样的，只不过我们关注的是C++代码比较多一点。这个会在下文分析。

为什么会有一个Txt_Main来占坑？

因为也想顺便探寻一下BindWidget这个宏是在生命周期的哪个方法进行实际绑定的。

蓝图里面就放了一个Text，提示一下：

接下来测试：

我就弄简单一点，在关卡蓝图里面写了，按下E的时候创建并添加到视口，按下C的时候从视口移除。

Game中的生命周期

08_Game-UMG生命周期 00_00_00-00_00_30

可以看到，在Game时，UMG声明周期走的流程是：

bool Initialize() -> void NativeOnInitialized() -> void AddToScreen(ULocalPlayer* LocalPlayer, int32 ZOrder) -> void NativePreConstruct() -> void NativeConstruct() -> void NativeTick() -> void RemoveFromParent() -> void NativeDestruct()

还可以观察到：Txt_Main这个TextBlock的绑定是在bool Initialize()或void NativeOnInitialized()方法绑定的，盲猜是在前者。

PIE中的生命周期

PIE又分为很多情况，在UMG打开时、添加/拖拽/删除/Widget时、编译Widget时、保存Widget时。这些都会走不同的生命周期方法。

PIE-UMG打开时

01_PIE-UMG打开时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG打开时依次调用的是：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

PIE-UMG添加控件时

02_PIE-UMG添加控件时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG添加控件时依次调用的是：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

PIE-UMG拖拽控件时

03_PIE-UMG拖拽控件时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG拖拽控件时依次调用的是：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

PIE-UMG删除控件时

04_PIE-UMG删除控件时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG删除时依次调用的是：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

PIE-UMG修改控件内容时

05_PIE-UMG修改控件内容时 00_00_00-00_00_30

在修改Widget内容时，居然什么都没调用 - -。直到点击编译才有了调用。

PIE-UMG编译时

06_PIE-UMG编译时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG编译时依次调用的是：void BeginDestroy() -> void RemoveFromParent() -> void FinishDestroy() -> bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

其中，前面四个会反复调用。

PIE-UMG保存时

07_PIE-UMG保存时 00_00_00-00_00_30

在PIE中，UMG保存时依次调用的是：bool Initialize() 。

UUserWidget有关源码分析

Initialize

bool UUserWidget::Initialize()
{
	// If it's not initialized initialize it, as long as it's not the CDO, we never initialize the CDO.
	if (!bInitialized && !HasAnyFlags(RF_ClassDefaultObject))
	{
		bInitialized = true;

		// If this is a sub-widget of another UserWidget, default designer flags and player context to match those of the owning widget
		if (UUserWidget* OwningUserWidget = GetTypedOuter<UUserWidget>())
		{
#if WITH_EDITOR
			SetDesignerFlags(OwningUserWidget->GetDesignerFlags());
#endif
			SetPlayerContext(OwningUserWidget->GetPlayerContext());
		}

		UWidgetBlueprintGeneratedClass* BGClass = Cast<UWidgetBlueprintGeneratedClass>(GetClass());
		if (BGClass)
		{
			BGClass = GetWidgetTreeOwningClass();
		}

		// Only do this if this widget is of a blueprint class
		if (BGClass)
		{
			BGClass->InitializeWidget(this);
		}
		else
		{
			InitializeNativeClassData();
		}

		if ( WidgetTree == nullptr )
		{
			WidgetTree = NewObject<UWidgetTree>(this, TEXT("WidgetTree"), RF_Transient);
		}
		else
		{
			WidgetTree->SetFlags(RF_Transient);

			const bool bReparentToWidgetTree = false;
			InitializeNamedSlots(bReparentToWidgetTree);
		}

		if (!IsDesignTime() && PlayerContext.IsValid())
		{
			NativeOnInitialized();
		}

		return true;
	}

	return false;
}

注意bInitialized这个值在构造的时候都是false，只有在bool Initialize()在回改变这个值，标识此Widget已经初始化，防止二次调用。

继续看，下面这几行代码说了如果当前实例化的UI不是widget蓝图，而是一个C++ class，在触发Initialize()之后，还会继续触发InitializeNativeClassData()，否则只触发Initialize()

UWidgetBlueprintGeneratedClass* BGClass = Cast<UWidgetBlueprintGeneratedClass>(GetClass());
		if (BGClass)
		{
			BGClass = GetWidgetTreeOwningClass();
		}

		// Only do this if this widget is of a blueprint class
		if (BGClass)
		{
			BGClass->InitializeWidget(this);
		}
		else
		{
			InitializeNativeClassData();
		}

InitializeNativeClassData()声明在UUserWidget中是这样的：

protected:
	/** The function is implemented only in nativized widgets (automatically converted from BP to c++) */
	virtual void InitializeNativeClassData() {}

最后触发了NativeOnInitialized();。
在这个函数中你可以获得蓝图中的控件，像这样写：

bool UWC_TestUI::Initialize()
{
    //防止出现空指针异常
	if (!Super::Initialize())
	{
		return false;
	}
    
    if (UWidgetSwitcher*  WS_TabContentTemp = Cast<UWidgetSwitcher>(GetWidgetFromName(TEXT("WS_TabContent"))))
	{
		WS_TabContent = WS_TabContentTemp;
	}
    
	return true;
}

其中，WS_TabContent的声明是：

class UWidgetSwitcher* WS_TabContent;

或者在NativeOnInitialized()/NativeConstruct()中写。

除了在这里获得控件，你也可以在void NativeConstruct()中获得控件，方式是一样的。

或者你可以直接用BindWidget这个宏，然后什么都不用做了，更方便：

UPROPERTY(Meta = (BindWidget))
	class UWidgetSwitcher* WS_TabContent;

参考这里：虚幻官方文档-UMWidget::UPROPERTY 宏的有效元数据关键字。

NativeOnInitialized

// Native handling for SObjectWidget

void UUserWidget::NativeOnInitialized()
{
	OnInitialized();
}

这里可以看到，只是调用了一下给蓝图提供的函数OnInitialized();，它的声明是这样的：

/** 
	 * Called once only at game time on non-template instances.
	 * While Construct/Destruct pertain to the underlying Slate, this is called only once for the UUserWidget.
	 * If you have one-time things to establish up-front (like binding callbacks to events on BindWidget properties), do so here.
	 */
	UFUNCTION(BlueprintImplementableEvent, BlueprintCosmetic, Category="User Interface")
	void OnInitialized();

这里注释说的很清楚了，绑定事件可以在这里做，比如Button的OnClick、OnHovered之类的。

AddToScreen

查看声明，发现需要一个ULocalPlayer*和一个层级。

/** Adds the widget to the screen, either to the viewport or to the player's screen depending on if the LocalPlayer is null. */
	virtual void AddToScreen(ULocalPlayer* LocalPlayer, int32 ZOrder);

其实AddToViewport、AddToPlayerScreen的本质都是调用的AddToScreen：

void UUserWidget::AddToViewport(int32 ZOrder)
{
	AddToScreen(nullptr, ZOrder);
}

bool UUserWidget::AddToPlayerScreen(int32 ZOrder)
{
	if ( ULocalPlayer* LocalPlayer = GetOwningLocalPlayer() )
	{
		AddToScreen(LocalPlayer, ZOrder);
		return true;
	}

	FMessageLog("PIE").Error(LOCTEXT("AddToPlayerScreen_NoPlayer", "AddToPlayerScreen Failed.  No Owning Player!"));
	return false;
}

它们的区别是：

AddToScreen需要手动传递一个ULocalPlayer*和一个ZOrder进去，这指定了添加到哪个Player上和Widget的层级。

AddToPlayerScreen只需要一个ZOrder，是因为它会在方法里面使用GetOwningLocalPlayer()尝试获取ULocalPlayer*，获取成功就调用AddToScreen以添加，否则就报错。

AddToViewport只需要一个ZOrder，ULocalPlayer*传的是一个nullptr。

NativePreConstruct

这个里面也是调用了给蓝图提供的事件：

void UUserWidget::NativePreConstruct()
{
	PreConstruct(IsDesignTime());
}

PreConstruct的声明是：

	/**
	 * Called by both the game and the editor.  Allows users to run initial setup for their widgets to better preview
	 * the setup in the designer and since generally that same setup code is required at runtime, it's called there
	 * as well.
	 *
	 * **WARNING**
	 * This is intended purely for cosmetic updates using locally owned data, you can not safely access any game related
	 * state, if you call something that doesn't expect to be run at editor time, you may crash the editor.
	 *
	 * In the event you save the asset with blueprint code that causes a crash on evaluation.  You can turn off
	 * PreConstruct evaluation in the Widget Designer settings in the Editor Preferences.
	 */vs
	UFUNCTION(BlueprintImplementableEvent, BlueprintCosmetic, Category="User Interface")
	void PreConstruct(bool IsDesignTime);

说的很清楚了。

第一，在Game和Editor中都会调用，以预览在设计器中的设置。
如果你调用了一些不期望在编辑器运行的东西，你可能会崩溃编辑器。可以用在【UE4】UMG_自定义UMG并实时预览中。

void NativeConstruct

void UUserWidget::NativeConstruct()
{
   Construct();
   UpdateCanTick();
}

这个方法就很简单了，也是调一下给蓝图的事件，然后更新一下是否能Tick，能Tick的话就开始Tick，否则就不Tick。

再看一眼Construct()；

/**
 * Called after the underlying slate widget is constructed.  Depending on how the slate object is used
 * this event may be called multiple times due to adding and removing from the hierarchy.
 * If you need a true called-once-when-created event, use OnInitialized.
 */
UFUNCTION(BlueprintImplementableEvent, BlueprintCosmetic, Category="User Interface", meta=( Keywords="Begin Play" ))
void Construct();

这是提供给蓝图的节点，因为会调用多次，所以如果有需要真正的创建时调用一次的事件，请使用OnInitialized()。

void NativeTick

这个没什么好说的，就是每帧调用。不过要注意的是这一行：

SObjectWidget and UUserWidget have mismatching tick states or UUserWidget::NativeTick was called manually (Never do this)

RemoveFromParent

/**
	 * Removes the widget from its parent widget.  If this widget was added to the player's screen or the viewport
	 * it will also be removed from those containers.
	 */
	virtual void RemoveFromParent() override;

从其父小部件中删除小部件。如果这个小部件被添加到玩家的屏幕或视口，它也将从这些容器中删除。

NativeDestruct

void UUserWidget::NativeDestruct()
{
	StopListeningForAllInputActions();
	Destruct();
}

这里面停止了输入监听，比如监听键盘和鼠标的输入，可以在这里面搜索InputComponent以查看相关代码。

/**
	 * Called when a widget is no longer referenced causing the slate resource to destroyed.  Just like
	 * Construct this event can be called multiple times.
	 */
	UFUNCTION(BlueprintImplementableEvent, BlueprintCosmetic, Category="User Interface", meta=( Keywords="End Play, Destroy" ))
	void Destruct();

这个Widget不再被引用时调用。一样的，会被调用多次。

总结

12Widget Lifecycle生命周期（5个步骤）

在Game中

在PIE中

UMG打开：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

UMG添加控件：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

UMG拖拽控件：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

UMG删除控件：bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

修改Widget内容，什么都没调用，点击编译才有调用。

UMG编译：void BeginDestroy() -> void RemoveFromParent() -> void FinishDestroy() -> bool Initialize() -> void NativePreConstruct() 。

其中，前面四个会反复调用。

UMG保存：bool Initialize() 。

获得控件和绑定事件

BindWidget这个宏是在Initialize()中完成绑定的。

绑定控件也可以手动在Initialize()或NativeOnInitialized()或NativeConstruct()中做。

那么怎么选择呢？

通过上面的分析可以知道在PIE中会调用Initialize()或NativeOnInitialized()，如果你想在PIE中就绑定（例如在PIE中预览自定义UMG就需要）并执行更新的预览的代码的话就在这里绑定。

如果你只是想在游戏中运行时才使用的话那么就在NativeConstruct()中绑定。

绑定事件在NativeOnInitialized()中做。不过要注意需要先得到控件再绑定事件，并且绑定的那个函数要加上UFUNCTION()宏。

在PIE中实时预览自定义UMG

重写Initialize()：初始化并获得控件，别忘了避免空指针异常。

重写NativePreConstruct()：这里写预览相关的代码，例如设置颜色、字体等。

详情请点这里：【UE4】UMG_自定义UMG并实时预览.

本文标签

游戏开发、游戏开发基础、Unreal Engine、UE4 用户界面、UE4 UMG、UMG基础。

posted @ 2021-10-31 18:18 多思考多实践同等重要阅读(5430) 评论(0) 编辑收藏举报

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夫洞若观火，则为己所用。

【UE4】UMG 03_UMG生命周期

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什么是生命周期

为什么我们要关注生命周期

UMG生命周期简单介绍

UMG生命周期流程图解

Create

AddToViewport

Tick

Remove

Destroy

UMG生命周期方法测试

新建测试文件

Game中的生命周期

PIE中的生命周期

PIE-UMG打开时

PIE-UMG添加控件时

PIE-UMG拖拽控件时

PIE-UMG删除控件时

PIE-UMG修改控件内容时

PIE-UMG编译时

PIE-UMG保存时

UUserWidget有关源码分析

Initialize

NativeOnInitialized

AddToScreen

NativePreConstruct

void NativeConstruct

void NativeTick

RemoveFromParent

NativeDestruct

总结

Widget生命周期的五个步骤

在Game中

在PIE中

获得控件和绑定事件

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