第三章 Unity脚本语言的类型系统
3.1C#的类型系统
- C#的类型系统时静态、安全、并且在大多数时候是显示的。
- C#要求其所有类型全部从System.Object类派生，MonoBehaviour显然也是派生自System.Object
- 因为所有的类型都派生自System.Object,因此所有的类型都保证了拥有了一套最基本的方法，即System.Object所声明的方法：4个公共和2个受保护方法。
（1）Equals：若两个对象具有相同的值，则返回true，否则返回false
（2）GetHashCode:返回对象的值的哈希码
（3）ToString:默认返回类型的完整名称，即this.GetType().FullName。但是此方法经常被重写，最典型的例子就是int型等重写该方法以返回其值的字符串形式。
（4）GetType：返回一个从Type类派生的类型实例，以指出调用GetType方法的对象是什么类型。常用于为反射提供与对象类型有关的元数据信息。
（5）MemberwiseCone.
（6）Finalize：虚方法，在对象被标志为应该被作为垃圾回收之后，但在内存真正被收回之前，会调用该方法。因此，如果需要在回收内存前执行清理工作的类型应该重写该方法。
一、C#语言是静态类型
显示类型：便是声明变量时必须显式指定类型。
隐式类型：是指在变量声明的时候不指明其类型，而是允许编译器根据变量的用途来推断变量的类型，但在编译时变量的类型仍然是确定的，也就是说该变量仍然是静态类型的。
在C#3中引入了关键字 var 来表示隐式类型，声明局部变量时使用 var ，表示编译器在编译时需要对该变量进行类型推断。
C#3 仍然是静态语言。虽然作为开发者可以使用var 来简化自己的开发流程，但是在编译器编译的阶段使用var 声明的变量的类型，其实是已经确定好的，只不过这个类型是由编译器推断出的。
所以隐式类型仍然是静态类型
二、C#语言是类型安全的
C#语言是类型安全的，其本质是有关类型操作的一种规范，进不能将一种类型当作另一种类型，除非它们真的存在转换关系。
在C#中，将对象转换为它的实际类型或它的任何基类，可以认为是一种安全的隐式转换，无须任何特殊的语法处理，若要将对象转换成它的某个派生类的话，则要使用显示转换以提供足够的信息给编译器。
3.2C#值类型和引用类型
引用类型总是从托管堆分配，C#要求所有的对象都使用new 操作符创建。new操作 符返回指向对象数据的内存地址。
关于引用类型总结以下4点：
（1）存储引用类型对象的内存空间须从托管堆上分配。
（2）每一个对象都有一些额外的成员为Mono运行时提供操作该对象的信息，因而堆上分配空间时也要考虑到这些成员的空间，同时这些成员必须被初始化。
（3）对象中的其他字段的字节总是0.
（4）由于并没有一个和new操作符相对应的delete操作符存在，因而对象的回收工作主要由垃圾回收机制，也就是GC来处理。那么显而易见的是当为新的对象分配空间时，有可能会面临没有空间可用的情况，那么就会触发垃圾回收。
值类型与引用类型的区别：
值类型的变量直接包含值。也就是说将一个值类型变量赋给另一个值类型变量时，将复制其包含的值。
引用类型变量的赋值只复制对象的引用，不复制对象本身。
值类型的优势优势体现在提上日常开发中常用的、简单的类型的性能。
用Class、Interface、Delegate关键字声明的类型是引用类型
C#中内建的引用类型：Dynamic、Object、String
值类型大体上分为结构和枚举类型两类：
int 、float、Decimal、double、bool、用户自定义的结构、枚举enum。值类型派生与System.ValueType,而System.ValueType本身又派生自System.Object,
值类型的几个特征：
（1）值类型不派生出其他任何类型
（2）值类型不需要从其他类型派生
（3）值类型是不可变的
但String类型也是不可变的，但是它是引用类型。
（4）值类型的传递方式以值的方式。就是说值类型变量在进行传递时，会对值传递实例中的字段进行复制
（5）值类型实例有两种表示方式，分别是未装箱和已装箱。装箱机制是指将值类型转换为引用类型。拆箱就是将引用类型转为值类型。
（6）值类型派生自System.ValueType，,而System.ValueType本身又派生自System.Object,System.ValueType重写了Equals方法和GetHashCode方法。
如何选择值类型而不是引用类型：
1、类型的实例较小时
2、类型的实例较大时，不会作为方法的实参进行传递，或作为方法的返回值返回。
3、由于值类型不能作为基类型来派生新的值类型或引用类型，因此目标类型中不能引入新的虚方法，以及所有的方法都不能是抽象的，最后所有方法都是隐式密封
3.3 Unity3D脚本语言中的引用类型
Unity3D中使用 UnityEngine命名空间来盛放Unity3D自己定义的类型。
UnityEngine.Object类是Unity3D游戏引擎的C#脚本语言中最基本的类，也就是在Unity3D中所有对象的基类 。
UnityEngine.MonoBehaviour类
UnityEngine.Behaviour类处在UnityEngine.MonoBehaviour类和 UnityEngine.Component类之间的一个类，UnityEngine.Behaviour类是一个可以启用（enable）或禁止（disable）的组件，有两个变量enabled和isActiveAndEnabled
UnityEngine.MonoBehaviour类的成员有
特别注意的一点是，不同于平常的C#代码，所有的引用类型使用关键字new来实例化，在Unity3D的脚本语言中凡是继承MonoBehaviour类的类型或MonoBehaviour本身都无法使用new关键字来实例化。
当然，如果是不需要继承MonoBehaviour类型的类，是可以使用new关键字直接创建新的对象的。
Unity3D脚本中执行顺序：
1、编辑器阶段
Reset方法：当脚本第一次添加到游戏对象或当执行Reset命令时会调用Reset方法，用来初始化脚本的各个属性.
2、场景第一次加载阶段
Awake（）方法：在Start方法之前调用。换句话说，就是在prefab（预设）刚刚实例化之后便调用该方法。
OnEnable()方法，这个函数在对象可用之后被调用，仅在对象激活时可以用，
场景中所有游戏对象身上的Awake方法和OnEnable方法会在所有的Start、Update等方法之前调用。
3、第一帧更新之前的阶段
就是在Awake之后、Update之前，Unity3D脚本会调用Start方法。
Start（）方法：在第一帧更新之前调用。
Start（）方法会在所有脚本中的Update（）方法之前调用。
Awake（）、OnEnable()、Start（）三个方法完成了一个Unity3D脚本的初始化工作。
4、执行阶段
该阶段就是当前帧执行完毕，需要开始执行下一帧的阶段。在该阶段可能被触发的事件方法是OnApplicationPause（）方法。
OnApplicationPause（）方法：当检测到暂停状态时，会在当前帧结束之后调用该方法。
5、更新顺序
Update（）方法：每一帧都会调用，
FixedUpdate（）方法：基于可靠的定时器，不受帧率的影响。因此，FixedUpdate（）方法主要用来处理物理计算的相关逻辑，例如处理刚体。
LateUpdate（）方法：也是每一帧都会调用，在Update（）方法之后，
协程部分
协程类似多线程的功能，协程功能的实现主要利用了C#语言的迭代器。
正常情况下协程是在Update函数返回时执行的，而协程的主要功能是延缓其执行（yield），直到给定的YieldInstruction完成。
根据应用场景的不同，Unity3D游戏脚本的协程也有几种不同的使用方法。
yield：当 下一帧所有的Update方法被调用之后，协程继续执行。
yield WaitForSeconds:等待指定时间所需的帧数之后（即经过这些帧的Update方法全部被掉用过），协程继续。直观地说，协程会等待指定的时间之后继续执行。可以用来实现延时触发机制。
yield WaitForFixedUpdate：在所有脚本上的所有FixedUpdate被调用之后继续执行。
yield WWW：在WWW加载完成之后继续 执行。
yield StartCoroutine（MyFunc）:用于连接协程，将等待MyFunc协程先完成。
协程属于逻辑更新的一部分，因此协程和3个更新方法共同实现驱动Unity3D游戏逻辑的更新和循环。
渲染部分
主要介绍Unity3D中场景渲染的一些时间方法，当游戏脚本被初始化完成，并且进入了正常逻辑更新周期之后，一些渲染事件有可能会调用相应的方法。
OnPreCull（）方法：在相机剔除场景前辈调用。剔除取决于物体在相机中是否可见。 OnPreCull仅在剔除执行之前被调用。
OnBecameVisible和OnBecameInvisible 方法：当物体在任何相机中科健或不可见时被调用。
OnWillRenderObject()方法：如果物体可见，它将为每个摄像机调用一次。
OnPreRender（）方法：在相机渲染场景之前被调用。
OnRenderObject（）方法：在所有固定场景渲染之后被调用。此时可以使用GL类或者Graphics.DrawMeshNow来化自定义的几何体。
OnPostRender()方法：在相机完成场景的渲染后被调用。
OnRenderImage（）方法（仅专业版可以用）：在场景渲染完成后被调用，用来对屏幕的图像进行处理。
OnGUI（）方法：每帧被调用，多次用来回应GUI事件。布局和重绘事件先被执行，接下来是为每一次的输入时间执行布局和键盘、鼠标事件。
OnDrawGizmos（）方法：为了可视化的目的，在场景视图中绘制小图标。
3个常用的方法：OnBecameVisible和OnBecameInvisible 、OnGUI（）
6、游戏对象销毁阶段
OnDestory（）方法：这个方法在所有帧更新之后被调用，在对象存在的最后一帧（对象将销毁来响应Object.Destroy或关闭一个场景）
7、游戏场景退出阶段
游戏对象如果在退出当前游戏场景前未被销毁或禁用，则当收到Unity3D游戏引擎关于退出当前游戏场景的消息时，同样有对应的方法会被调用。这些方法对于场景中所有激活状态的物体都会被调用。
OnApplicationQuit（）方法： 在应用退出之前所有游戏对象都会调用这个函数。在编辑器中，当用户停止播放时它将被调用。在webplayer中，当网页关闭时被调用。
OnDisable（）方法：当行为不可用或非激活时，这个方法被调用。
3.4 Unity3D脚本语言中的值类型
Vector2、Vector3、Vector4
点乘积：
计算方式：a b=|a| |b|cos<a,b> 其中|a|和|b|表示向量的模，<a,b>表示两个向量的夹角，另外点乘积中，a，b时部分顺序的。
作用：可以粗咯地判断当前物体是否朝向另外一个物体，值需要计算当前物体的transform.forward向量与（target.transform.position）的点乘积即可，大于0则面对另一个物体，否则是背对着。
交叉乘积：
定义： c=a*b，其中a、b、c均为向量，即两个向量的交叉乘积得到的还是向量。
性质：1、c垂直a、b，即向量c垂直与向量a、b所在的平面。
2、模长|c|=|a||b|sin<a,b>.
3、满足右手法则，可以使用交叉乘积的正负值来判断向量a、b的相对位置，即向量b、是出于a的顺时针方向还是逆时针方向。
向量点乘和差乘的区别：
其他的值类型：Color、Color32、Ray、Touch、RaycastHit、Bounds、Rect、Plane
3.5拆箱和装箱
装箱：将值类型强制转化为引用类型
装箱步骤：
1、在托管堆中非配内存
2、将值类型的字段复制到新分配的堆内存中
3、返回对象地址，即对象的引用。值类型成了引用类型
拆箱：将引用类型转为值类型：一定注意只能转型为最初为装箱的值类型。而拆箱需要显示的指定要转型的目标类型这一，与装箱不同。