最近huatuo(華佗)熱更新解決方案火爆了unity開發(fā)圈,起初我覺得熱更新嘛，不就是內(nèi)置一個(gè)腳本解釋器+腳本語(yǔ)言開發(fā)，如xLua, ILRuntime, puerts。Huatuo又能玩出什么花樣，憑什么會(huì)這么NB，引起了那么多程序員的關(guān)注與稱贊呢？帶著這些問(wèn)題我詳細(xì)的看了huatuo的資料，閱讀了示例項(xiàng)目+huatuo源碼,我也瞬間成了一位”佗粉”。接下來(lái)更新一系列的文字教程+視頻教程來(lái)詳細(xì)的講解huatuo熱更新。

要掌握huatuo熱更新,我們先搞懂一些底層的概念與原理，搞懂這些是掌握huatuo的關(guān)鍵。本節(jié)我將從以下3個(gè)方面來(lái)詳細(xì)的講解huatuo熱更新解決方案:

(1) il2cpp是什么? AOT是什么?

(2) huatuo熱更新的技術(shù)原理;

(3) huatuo熱更方案的革命性優(yōu)勢(shì);

il2cpp是什么? AOT是什么?

在說(shuō)il2cpp之前,先說(shuō)說(shuō)mono, 在mono之前，C#雖然很好，但是只在windows家族平臺(tái)上使用，就這點(diǎn)C#與Java就無(wú)法比。于是微軟公司向ECMA申請(qǐng)將C#作為一種標(biāo)準(zhǔn)。在2001年12月，ECMA發(fā)布了ECMA-334 C#語(yǔ)言規(guī)范。C#在2003年成為一個(gè)ISO標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 23270）。意味著只要你遵守CLI（Common Language Infrastructure），第三方可以將任何一種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)到.Net平臺(tái)之上。有了CLI的標(biāo)準(zhǔn),Mono就誕生了, 該項(xiàng)目的目標(biāo)是創(chuàng)建一系列符合ECMA標(biāo)準(zhǔn)（Ecma-334和Ecma-335）的.NET工具，包括C#編譯器和通用語(yǔ)言架構(gòu)。與微軟的.NET Framework（共通語(yǔ)言運(yùn)行平臺(tái)）不同，Mono項(xiàng)目不僅可以運(yùn)行于Windows系統(tǒng)上，還可以運(yùn)行于Linux，F(xiàn)reeBSD，Unix，OS X和Solaris，甚至一些游戲平臺(tái)，例如：Playstation 3，Wii或XBox 360之上。Mono使得C#這門語(yǔ)言相對(duì)于微軟的.Net有了很好的跨平臺(tái)能力。

.Net Framework運(yùn)行時(shí)庫(kù)Mono使用自己的Mono VM。 加上C#本身快速友好的開發(fā)能力，最終使得Unity團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)建之初就決定將Mono，C#作為其核心。

接下來(lái)引出重要的一個(gè)概念”IL“。IL的全稱是 Intermediate Language，很多時(shí)候還會(huì)看到CIL（Common Intermediate Language，特指在.Net平臺(tái)下的IL標(biāo)準(zhǔn)）。在Unity中,IL和CIL表示的是同一個(gè)東西：它是一種屬于通用語(yǔ)言架構(gòu)和.NET框架的低階（lowest-level）的編程語(yǔ)言。將.NET框架的語(yǔ)言編譯成CIL，然后匯編成字節(jié)碼。CIL類似一個(gè)面向?qū)ο蟮膮R編語(yǔ)言，并且它是完全基于堆棧的，它運(yùn)行在.net虛擬機(jī)上。

CLI標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)后，又出現(xiàn)一個(gè)項(xiàng)目:IL2CPP,把IL轉(zhuǎn)成靜態(tài)的c++代碼文件,由本地編譯器編譯成二進(jìn)制機(jī)器指令。由于C#這樣的高級(jí)語(yǔ)言都有垃圾回收等機(jī)制，所以IL轉(zhuǎn)成靜態(tài)的c++代碼后,還有一個(gè)IL2CPP的runtime(IL2CPP VM)用來(lái)支撐這些高級(jí)語(yǔ)言特性。通過(guò)IL2CPP技術(shù)，我們IL代碼轉(zhuǎn)成本地機(jī)器碼，獲得很好的性能。Unity也采用了這個(gè)技術(shù),用unity開發(fā)的C#代碼可以通過(guò).net 轉(zhuǎn)成IL代碼，再通過(guò)IL2CPP轉(zhuǎn)成靜態(tài)c++文件，然后編譯成本地機(jī)器碼運(yùn)行。為什么Unity采用IL2CPP呢？主要原因有:

a:Mono VM在各個(gè)平臺(tái)移植，維護(hù)非常耗時(shí)，有時(shí)甚至不可能完成。

b: Mono版本授權(quán)受限, 換IL2CPP，IL2CPP VM這套完全自己開發(fā)的組件，就解決了授權(quán)問(wèn)題。

c: 提高運(yùn)行效率，換成IL2CPP以后，程序編譯成了硬件目標(biāo)機(jī)器指令,運(yùn)行效率提升1.5-2.0倍。

Unity基于IL2CPP 的架構(gòu)原理,如圖1.1-1所示:

圖1.1-1 Unity IL2CPP 運(yùn)行示意圖

最后一個(gè)概念A(yù)OT(Ahead of time)，AOT技術(shù)指的是將高級(jí)開發(fā)語(yǔ)言直接轉(zhuǎn)成傳統(tǒng)的編譯型編程語(yǔ)言(如C/C++),再編譯成機(jī)器指令代碼在硬件上運(yùn)行。IL2CPP可以成為AOT技術(shù)。

huatuo熱更新的技術(shù)原理

鋪墊完IL2CPP，AOT等概念后，接下來(lái)就來(lái)說(shuō)huatuo了。由圖1.1-1可知Unity最終打包運(yùn)行為:AOT(本地機(jī)器指令執(zhí)行)+, IL2CPP VM(提供基礎(chǔ)服務(wù)支撐,如gc)。對(duì)于IL2CPP 底層運(yùn)行模式而言，運(yùn)行的時(shí)候是數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象+代碼機(jī)器指令兩個(gè)部分。huatuo做熱更就是擴(kuò)展了IL2CPP VM的服務(wù),讓它在使用原來(lái)數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象的情況下，擴(kuò)展了解釋執(zhí)行IL代碼的功能(注意這里的使用”原來(lái)數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象”很重要)。讓IL2CPP的運(yùn)行模式變?yōu)??數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象+AOT代碼機(jī)器指令+Interpreter IL指令解釋執(zhí)行的3個(gè)部分。huatuo做熱更的時(shí)候,我們只需要利用Unity?ADF(asmdef, 程序集定義文件)的機(jī)制，讓Unity對(duì)某一部分單獨(dú)編譯出一個(gè)IL指令的.dll。熱更時(shí)，IL2CPP_huatuo就可以裝載IL指令.dll, 由IL2CPP_huatuo來(lái)解釋執(zhí)行。這樣AOT模式+huatuo IL指令解釋執(zhí)行 (Interpreter)讓huatuo能具備熱更新的功能。同時(shí)huatuo解釋執(zhí)行使用的是原來(lái)AOT的數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象，所以huatuo熱更新不會(huì)有其它熱更新方案需要的接口導(dǎo)出，跨域調(diào)用等一系列問(wèn)題。讓開發(fā)者在不用做任何特殊處理的情況下，直接使用普通的unity開發(fā)技術(shù)能做到熱更新。由于可以直接使用AOT的數(shù)據(jù)內(nèi)存對(duì)象，內(nèi)存占用,性能都會(huì)更好。有了這些優(yōu)勢(shì)(不用做任何代碼上的處理就能實(shí)現(xiàn)熱更),難怪Unity開發(fā)者都?xì)g呼雀躍，因?yàn)樗麄兘K于能丟掉xLua, ILRuntime又笨又重的殼,直接從底層解決問(wèn)題。所以我認(rèn)為未來(lái)的huatuo會(huì)成為Unity熱更的主流方案。

huatuo熱更的革命性優(yōu)勢(shì)

分析完原理后，我們來(lái)看下huatuo的革命性優(yōu)勢(shì):

huatuo第1個(gè)優(yōu)勢(shì)是基于AOT(本地機(jī)器代碼執(zhí)行)+Interpreter (IL解釋執(zhí)行)使用同一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)對(duì)象，沒有跨域訪問(wèn)的問(wèn)題。我們來(lái)拿xLua或ILRuntime熱更方案來(lái)舉例，這些方案都有一條原則，盡量減少與Unity C#層的交互，但是這種交互又避免不了而且量大，比如我們要在邏輯熱更代碼里面訪問(wèn) Unity C#的GameObject對(duì)象數(shù)據(jù)，最終在運(yùn)行的時(shí)候，GameObject 會(huì)在AOT模式下的原生內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)象。由于xLua或ILRuntime有自己的虛擬機(jī)，所以不能直接訪問(wèn)原生GameObject數(shù)據(jù)對(duì)象，往往要把訪問(wèn)里面的數(shù)據(jù)包裝成函數(shù)，這樣性能開銷就大大的增加了。而huatuo是在IL2CPP模式下的解釋執(zhí)行，直接可以訪問(wèn)原生的數(shù)據(jù)對(duì)象。

huatuo第2個(gè)優(yōu)勢(shì)是我們的邏輯代碼更新后(1.0版本到2.0版本)，如果你發(fā)布新版本2.0(重新安裝新版本的app)，可以直接把更新的邏輯,直接使用AOT編譯出來(lái)，不用解釋執(zhí)行,從而獲得AOT的性能。而基于xLua, ILRuntime的熱更方案開發(fā)的代碼(1.0版本到2.0版本)，用戶即使重新安裝2.0客戶端后，還是解釋執(zhí)行,新版本的性能無(wú)法達(dá)到AOT的性能級(jí)別。

huatuo 第3個(gè)好處是相比傳統(tǒng)的Lua或ILRuntime熱更,他能更新任意部分的代碼。不用像Lua或ILRuntime一樣，分熱更代碼+框架代碼，框架代碼有bug還不能熱更。

有了這些革命性的優(yōu)勢(shì)，你沒有理由不關(guān)注+使用huatuo。

附：視頻教程

Unity / 精選推薦 huatuo 熱更新原理與實(shí)戰(zhàn)詳解www.bycwedu.com/promotion_channels/308905031