详解Unity对象池

空池触发和借用模式

空池触发，顾名思义就是在对象池空的时候获取对象会直接去生成，首先上一个简单的空池触发和借用模式的对象池

public sealed class GameObjectPool : MonoBehaviour
{
    public static GameObjectPool Instance { get; private set; }

    private Dictionary<string, List<GameObject>> pool = new Dictionary<string, List<GameObject>>();

    private void Awake() {
        if (Instance == null) {
            Instance = this;
        } else {
            Destroy(gameObject);
        }
    }

    public GameObject Get(string prefabName, Vector3 position, Quaternion rotation) {
        var key = prefabName;
        GameObject obj;
        
        // 如果字典里面有这个 key 并且 key 对应的 List 不为空
        if (pool.ContainsKey(key) && pool[key].Count > 0) {
            var list = pool[key];
            obj = list[0];
            list.RemoveAt(0);
            // initialize
            obj.SetActive(true);
            obj.transform.position = position;
            obj.transform.rotation = rotation;
        } else {
            // 如果对象池里面没找到该对象
            obj = Instantiate(Resources.Load(prefabName), position, rotation, transform) as GameObject;
        }

        return obj;
    }

    public void Store(GameObject obj) {
        var key = obj.name.Replace("(Clone)", string.Empty);
        if (pool.ContainsKey(key)) {
            pool[key].Add(obj);
        } else {
            pool[key] = new List<GameObject>() { obj };
        }
        obj.SetActive(false);
    }
}

此为一个很简单也很经典的对象池实现，很容易我们就可以发现一个问题：

如果我对象获取的频率太高了获取还能连贯吗？

很明显，不能。当某次对象获取请求太快。前面一部分可能是正常获取池中已有物品，但是后面空池的时候，会阻断这次获取，改为先去执行生成。生成本身就是一个耗时的操作，这必然会导致我们的获取不连贯，导致卡顿。

水位线

为了优化空池触发的性能，此处我们引入水位线模式的对象池。和空池类似，只不过水位线加入了一个触发分配的阈值，比如池子里面还剩10个物体的时候就要开始分配了。此时，分配过程和 get 相互独立

同时我们需要明确一下空池触发的缺点：即 get 的时候现场生成导致 get 时间变成，而空池补充这个操作，我们就得放在非 get 时机，也就是生成和 get 分离

public sealed class GameObjectPool : MonoBehaviour
{
    public static GameObjectPool Instance { get; private set; }

    private Dictionary<string, List<GameObject>> pool = new Dictionary<string, List<GameObject>>();

    public int WaterLevel { get; private set; } = 10;

    private bool isNeedGenerate = false;
    private string generateName;

    private void Awake() {
        if (Instance == null) {
            Instance = this;
        } else {
            Destroy(gameObject);
        }
    }

    public GameObject Get(string prefabName, Vector3 position, Quaternion rotation) {
        var key = prefabName;

        // 如果对象池中没有这个物体，则第一次初始化到水位线
        if (!pool.ContainsKey(key)) {
            pool[key] = new List<GameObject>();
            InitializeToWaterLevel(key);
        }

        GameObject obj;
        // 有物体
        if (pool[key].Count > 0) {
            var list = pool[key];
            obj = list[0];
            list.RemoveAt(0);
            // initialize
            obj.SetActive(true);
            obj.transform.position = position;
            obj.transform.rotation = rotation;
            // 小于水位线
            if (pool[key].Count < WaterLevel) {
                isNeedGenerate = true;
                generateName = prefabName;
            }
        } else {
            Debug.Log("水位线可能较低");
            obj = Instantiate(Resources.Load(key), position, rotation, transform) as GameObject;
        }

        return obj;
    }

    public void Store(GameObject obj) {
        var key = obj.name.Replace("(Clone)", string.Empty);
        if (pool.ContainsKey(key)) {
            pool[key].Add(obj);
        } else {
            pool[key] = new List<GameObject>() { obj };
        }

        obj.SetActive(false);
    }

    private void InitializeToWaterLevel(string key) {
        GenerateToPool(key, WaterLevel);
    }

    private void GenerateToWaterLevel(string key) {
        var currCount = pool[key].Count;
        GenerateToPool(key, WaterLevel - currCount);
    }

    private void GenerateToPool(string key, int num) {
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            var obj = Instantiate(Resources.Load(key), transform) as GameObject;
            obj.SetActive(false);
            pool[key].Add(obj);
        }
    }

    private void Update() {
        if (isNeedGenerate) {
            GenerateToWaterLevel(generateName);
            isNeedGenerate = false;
        }
    }
}

此处我实现了一个较为简单的水位线对象池，在 get 时对不足水位线的物体进行标记，然后在 update 里面轮询标记来生成缺少的物体。我没有在 get 里面做一个 Action 之类的东西，因为感觉在返回之前这样还是会导致 get 在生成物体时阻塞掉，以至于 get 速度变慢

TODO：lease/return 对象池 和 借用模式和引用计数模式