Unity3D學習（一）：簡單梳理下Unity跨平臺的機制原理

前言

首先須要瞭解的是，Unity3D的C#基礎腳本模塊是經過Mono來實現的。

什麼是Mono？

  參考下百度百科：Mono是一個由Novell公司（由Xamarin發起）主持的項目，並由Miguel de lcaza領導的，一個致力於開創.NET在Linux上使用的開源工程。它包含了一個C#語言的編譯器，一個CLR的Runtime，和一組類庫，並實現了 ADO NET和ASP NET。

  它基於CIL和C#的ECMA標準，提供了了微軟.Net FrameWork的另外一種實現。

 Mono主要有如下部分組成：

  C#編譯器——mcs。（最新的Mono版本已經能夠支持C#5.0，但Unity3D的Mono版本仍然停留在2.0+階段（支持c#3.0），因此C#的一些新功能沒法在unity中使用）

  運行時：即時編譯器JIT（後文會介紹）。以及GC，類庫加載器等等。

  基礎類庫（BCL）。

  Mono類庫。提供了超出微軟.NET的一些類，提供了許多額外功能，主要是用於構建其餘操做系統上的應用。

下面進入正題：

Mono和Unity

Unity引擎自己是由C++寫出的，只不過Mono被嵌入到了Unity當中，爲unity提供了一個完整的虛擬機運行環境。這樣Mono的嵌入接口會將Mono Runtime暴露給Unity底層的C++代碼。經過這些接口，開發者就能夠控制Mono Runtime，以及依託於Mono Runtime的託管代碼。

Unity爲什麼可以跨平臺？

一句話歸納，主要緣由在於Unity經過Mono使用了一種叫CIL（Common Intermediate Language，也叫MSIL）通用中間語言的基於堆棧的代碼指令集,它屬於CLR的一個子集。

Unity3D的開發過程當中，代碼的編譯主要分爲兩個過程：

1）首先將對應的腳本代碼編譯成CIL（以後CIL還會被編譯成一種位元碼，生成一個CLI集合）。

2）而後Mono在運行時將CLI集合中的位元碼編譯爲本地運行的原生指令。（這裏會使用到上文中的JIT、AOT編譯模式）

注：也就是說在Mono中運行的實際上是CIL，而在本地運行的是被編譯後生成的原生指令。

這裏再提一下什麼是JIT和AOT

JIT：即時編譯，或者又稱爲動態編譯，是在程序執行時才編譯代碼，即將一條中間託管語句（CLI）翻譯成一條機器語句，而後執行這條語句。但它同時也會將編譯過的代碼進行緩存，而不是每一次都進行編譯。因此說它是靜態編譯和解釋器的結合體。

AOT：靜態編譯，一樣使用了JIT來進行編譯，只不過它在程序運行以前就編譯好了。但仍是有一部分代碼會即時編譯。

AOT的過程簡要：

1）收集須要編譯的代碼。

2）使用JIT編譯代碼。

3）發射編譯過的代碼和一些元數據

4）調用本地彙編器或鏈接器處理後生成可執行文件。

注：IOS平臺禁止使用JIT編譯器，因此Mono提供了一種FULL AOT模式，這裏不贅述。

總結

Unity的跨平臺，就是經過Mono將C#腳本代碼編譯成CLI，而後Mono運行時利用JIT或者AOT將CLI編譯成目標平臺的原生代碼實現的。

參考資料

  1.百度百科

  https://baike.baidu.com/item/CIL/3583850?fr=aladdin

  https://baike.baidu.com/item/JIT%E7%BC%96%E8%AF%91%E5%99%A8/3793585

  2.電子工業出版社：《Unity3D腳本編程》  做者：陳嘉棟