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在Unity中使用Lua脚本：语言层和游戏逻辑粘合层处理

发布时间：2020-12-14 21:59:50 所属栏目：大数据 来源：网络整理
导读：点击打开链接 前言：为什么要用Lua 首先要说，所有编程语言里面，我最喜欢的还是C#，VisualStudio+C#，只能说太舒服了。所以说，为什么非要在Unity里面用Lua呢？可能主要是闲的蛋疼。。。。。另外还有一些次要原因： 方便做功能的热更新； Lua语言的深度和广

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前言：为什么要用Lua

首先要说，所有编程语言里面，我最喜欢的还是C#，VisualStudio+C#，只能说太舒服了。所以说，为什么非要在Unity里面用Lua呢？可能主要是闲的蛋疼。。。。。另外还有一些次要原因：
  • 方便做功能的热更新；
  • Lua语言的深度和广度都不大，易学易用，可以降低项目成本。

C#与Lua互相调用的方案

坦白来将，我并没有对现在C#与Lua互相调用的所有库进行一个仔细的调研，大概搜了一下，找到这样几个：
  1. slua：https://github.com/pangweiwei/slua
  2. Nlua：http://nlua.org/
  3. UniLua：https://github.com/xebecnan/UniLua
  4. uLua插件
以上这些方案的具体内容，不是本文的重点，这里就不说了，感兴趣的同学，点开自己去看就行了。

最后我选用了uLua，主要原因是：uLua方案比较成熟，它并没有太多自己的代码，主要是把LuaInterface和Lua解释器整合了一下，都是比较成熟的代码，相对会稳定一些。另外，个人很欣赏LuaInterface这个库。接下来我们就看一下uLua。：）

uLua的基本使用

uLua插件的使用非常简单，基本上看一下他自带的几个例子就明白了。

游戏逻辑粘合层设计

uLua插件解决了语言层面的问题：C#与LUA两种语言代码互相调用，以及参数传递等相关的一系列底层问题。而我们游戏逻辑开发中，到底如何使用LUA是上层的一个问题。下面给出我摸索的一个方案，个人认为：够简单，够清晰，是很薄很薄的一层，不可能更薄了。

使用几个LuaState？

曾经看过一个网友的方案，每次运行脚本就new一个LuaState，个人认为这种方案十分不妥。整个游戏的Lua代码应该运行在一个LuaState之上，原因有二：
  1. 运行在同一LuaState的Lua代码才能互相调用啊。相信一个游戏总会有一定的代码量的，如果不同的lua文件之中的代码，完全独立运行，不能互相调用或者互相调用很麻烦，则游戏逻辑组织平添很多障碍；
  2. 混合语言编程中原则之一就是：尽量减少代码执行的语言环境切换，因为这个的代价往往比代码字面上看上去要高很多。我的目标是：既然用了Lua，就尽量把UI事件响应等游戏上层逻辑放到Lua代码中编写。
基于以上原因，我觉得游戏的Lua代码全都跑在一个LuaState之上。这也是本文方案的基础。

实现LuaComponent

首先说一下我的目标：
  • 既然C#对于Unity来说是脚本层了，那么Lua应该和C#脚本代码具有相同的逻辑地位；
  • Lua整合的代码应该很少，应尽量保持简单；
基于以上的目标，我实现了LuaComponet类，它的实现类似MonoBehavior，只不过我们没有C++源代码，只能由C#层的MonoBehavior来转发一下调用。这样，我们的Lua代码的实现方式就是写和写一个C#脚本组件完全一致了，可以说达到了和引擎天衣无缝的整合。：）OK，先上代码！
[csharp]? view plain copy

在CODE上查看代码片

派生到我的代码片

  1. using?UnityEngine;??
  2. using?System.Collections;??
  3. using?LuaInterface;??
  4. ??
  5. ///?<summary>??
  6. ///?Lua组件?-?它调用的Lua脚本可以实现类似MonoBehaviour派生类的功能??
  7. ///?</summary>??
  8. [AddComponentMenu("Lua/LuaComponent")]??
  9. public?class?LuaComponent?:?MonoBehaviour??
  10. {??
  11. ????private?static?LuaState?s_luaState;?//?全局的Lua虚拟机??
  12. ????[Tooltip("绑定的LUA脚本路径")]??
  13. ????public?TextAsset?m_luaScript;??
  14. ??
  15. public?LuaTable?LuaModule??
  16. ????{??
  17. ????????get;??
  18. ????????set;??
  19. ????}??
  20. ????LuaFunction?m_luaUpdate;????//?Lua实现的Update函数，可能为null??
  21. ???? ????///?找到游戏对象上绑定的LUA组件（Module对象）??
  22. static?LuaTable?GetLuaComponent(GameObject?go)??
  23. ????????LuaComponent?luaComp?=?go.GetComponent<luacomponent>();??
  24. if?(luaComp?==?null)??
  25. ????????????return?null;??
  26. return?luaComp.LuaModule;??
  27. ///?<summary>??
  28. ///?向一个GameObject添加一个LUA组件??
  29. ///?</summary>??
  30. static?LuaTable?AddLuaComponent(GameObject?go,?TextAsset?luaFile)??
  31. ????{??
  32. ????????LuaComponent?luaComp?=?go.AddComponent<luacomponent>();??
  33. ????????luaComp.Initilize(luaFile);??//?手动调用脚本运行，以取得LuaTable返回值??
  34. ///?提供给外部手动执行LUA脚本的接口??
  35. void?Initilize(TextAsset?luaFile)??
  36. ????????m_luaScript?=?luaFile;??
  37. ????????RunLuaFile(luaFile);??
  38. ????????//--?取得常用的函数回调??
  39. if?(this.LuaModule?!=? ????????{??
  40. ????????????m_luaUpdate?=?this.LuaModule["Update"]?as?LuaFunction;??
  41. ????????}??
  42. ????}??
  43. ///?调用Lua虚拟机，执行一个脚本文件??
  44. void?RunLuaFile(TextAsset?luaFile)??
  45. if?(luaFile?==?null?||?string.IsNullOrEmpty(luaFile.text))??
  46. ????????????return;??
  47. if?(s_luaState?==? ????????????s_luaState?=?new?LuaState();??
  48. object[]?luaRet?=?s_luaState.DoString(luaFile.text,?luaFile.name,?null);??
  49. if?(luaRet?!=?null?&&?luaRet.Length?>=?1)??
  50. ????????????//?约定：第一个返回的Table对象作为Lua模块??
  51. this.LuaModule?=?luaRet[0]?as?LuaTable;??
  52. ????????}??
  53. else??
  54. ????????{??
  55. ????????????Debug.LogError("Lua脚本没有返回Table对象："?+?luaFile.name);??
  56. //?MonoBehaviour?callback??
  57. void?Awake()??
  58. ????????RunLuaFile(m_luaScript);??
  59. ????????CallLuaFunction("Awake",153); font-weight:bold; background-color:inherit">this.LuaModule,153); font-weight:bold; background-color:inherit">this.gameObject);??
  60. //?MonoBehaviour?callback??
  61. void?Start()??
  62. ????????CallLuaFunction("Start",153); font-weight:bold; background-color:inherit">void?Update()??
  63. if?(m_luaUpdate?!=?null)??
  64. ????????????m_luaUpdate.Call(this.gameObject);??
  65. ///?调用一个Lua组件中的函数??
  66. void?CallLuaFunction(string?funcName,153); font-weight:bold; background-color:inherit">params?object[]?args)??
  67. this.LuaModule?==?return;??
  68. ????????LuaFunction?func?=?this.LuaModule[funcName]?as?LuaFunction;??
  69. if?(func?!=? ????????????func.Call(args);??
  70. }??
  71. </luacomponent></luacomponent>??

这段代码非常简单，实现以下几个功能点：
  • 管理一个全局的LuaState；
  • 负责将MonoBehavior的调用转发到相应的LUA函数；
  • 提供了GetComponent()、AddComponent()对应的LUA脚本版本接口；这点非常重要。

LUA代码约定

为了很好的和LuaComponent协作，Lua脚本需要遵循一些约定：
  • LUA脚本应该返回一个Table，可以是LUA的Module，也可以是任何的Table对象；
  • 返回的Table对象应该含有MonoBehaviour相应的回调函数；
例如：
[plain]?

派生到我的代码片

    require?"EngineMain"??
  1. local?demoComponent?=?{}??
  2. function?demoComponent:Awake(?gameObject?)??
  3. ????Debug.Log(gameObject.name.."Awake")??
  4. end??
  5. return?demoComponent??
LuaComponent回调函数中，主动将GameObject对象作为参数传递给Lua层，以方便其进行相应的处理。

Lua组件之间的互相调用（在Lua代码中）

基于以上结构，就很容易实现Lua组件之间的互相调用。在Demo工程中，有一个“Sphere”对象，绑定了如下脚本：

[plain]? view plain copy

在CODE上查看代码片

派生到我的代码片

    require?"EngineMain"??
  1. ??
  2. local?sphereComponent?=?{}??
  3. sphereComponent.text?=?"Hello?World"??
  4. function?sphereComponent:Awake(?gameObject?)??
  5. ????Debug.Log(gameObject.name.."Awake")??
  6. end??
  7. return?sphereComponent??
还有另外一个“Cube”对象，绑定了如下脚本，用来演示调用上面这个Lua组件的成员：

派生到我的代码片

    local?demoComponent?=?{}??
  1. function?demoComponent:Awake(?gameObject?)??
  2. function?demoComponent:Start(?gameObject?)??
  3. ????Debug.Log(gameObject.name.."Start")??
  4. ??
  5. ????--演示LuaComponent代码互相调用??
  6. ????local?sphereGO?=?GameObject.Find("Sphere")??
  7. ????local?sphereLuaComp?=?LuaComponent.GetLuaComponent(sphereGO)??
  8. ????Debug.log("Sphere.LuaDemoB:"..sphereLuaComp.text)??
  9. return?demoComponent??


完整版DEMO下载地址：

百度网盘链接:?http://pan.baidu.com/s/1nt1eGPV?密码: 3g7b


最后，顺带总结一下：在设计上次游戏逻辑框架时，比较好的思路是：在透彻的理解Unity自身架构的前提下，在其架构下进行下一层设计，而不是想一种新的框架。因为Unity本身就是一个框架。

（编辑：李大同）

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