【Unity游戏开发】Mono和IL2CPP的区别
前言用了好几年的unity，都是摸着石头过河，对于一些底层的知识，并没有了解，都停留在知其然，不知所以的状态，每每大家提到Mono堆内存啊，IL2cpp啊，都有点迷幻，今天决定自己分清楚这几个东西。目录
Unity是如何实现跨平台的？Mono介绍IL2CPP介绍Mono与IL2CPP的区别
一、Unity是如何实现跨平台的？
首先，什么是跨平台？
跨平台：一次编译，不需要任何代码修改，应用程序就可以运行在任意在平台上跑，即代码不依赖于操作系统，也不依赖硬件环境。做游戏都知道，游戏肯定需要跨平台，不能只支持一种平台，不然每个对应的平台做出一种对应的编译器，那真的会累死。所以对于跨平台的需求，对于游戏开发而言，很重要。Unity的架构需求设计当然也需要这个特性。
至于Unity是如何实现跨平台的？这就得提到Unity脚本后处理(Scripting Backend)的两种方式Mono和IL2CPP。让我们来搞清楚这2个的区别。
二、Mono介绍
Mono是一个由Xamarin公司所主持的自由开放源码项目。
Mono的目标是在尽可能多的平台上使.net标准的东西能正常运行的一套工具，核心在于“跨平台的让.net代码能运行起来“。
Mono组成组件：C# 编译器，CLI虚拟机，以及核心类别程序库。
Mono的编译器负责生成符合公共语言规范的映射代码，即公共中间语言（Common Intermediate Language，CIL），我的理解就是工厂方法实现不同解析。
IL科普
IL的全称是 Intermediate Language，很多时候还会看到CIL（特指在.Net平台下的IL标准）。翻译过来就是中间语言。
它是一种属于通用语言架构和.NET框架的低阶的人类可读的编程语言。
CIL类似一个面向对象的汇编语言，并且它是完全基于堆栈的，它运行在虚拟机上（.Net Framework, Mono VM）的语言。2.1 工作流程：
通过C#编译器mcs，将C#编译为IL（中间语言，byte code）通过Mono运行时中的编译器将IL编译成对应平台的原生码
2.2 知识点：
2.2.1. 编译器
C#编译器mcs：将C#编译为IL
Mono Runtime编译器：将IL转移为原生码。2.2.2. 三种转译方式：
即时编译（Just in time,JIT）：程序运行过程中，将CIL的byte code转译为目标平台的原生码。
提前编译（Ahead of time,AOT）：程序运行之前，将.exe或.dll文件中的CIL的byte code部分转译为目标平台的原生码并且存储，程序运行中仍有部分CIL的byte code需要JIT编译。
完全静态编译（Full ahead of time,Full-AOT）：程序运行前，将所有源码编译成目标平台的原生码。2.2.3 Unity跨平台的原理
Mono运行时编译器支持将IL代码转为对应平台原生码
IL可以在任何支持CLI,通用语言环境结构)中运行，IL的运行是依托于Mono运行时。2.2.4 IOS不支持jit编译原因：
机器码被禁止映射到内存，即封存了内存的可执行权限，变相的封锁了jit编译方式.详情见2.2.5 JIT编译
将IL代码转为对应平台原生码并且将原生码映射到虚拟内存中执行。JIT编译的时候IL是在依托Mono运行时，转为对应的原生码后在依托本地运行。2.3 优点：
构建应用非常快由于Mono的JIT(Just In Time compilation ) 机制, 所以支持更多托管类库支持运行时代码执行必须将代码发布成托管程序集(.dll 文件 ,由mono或者.net 生成 )Mono VM在各个平台移植异常麻烦，有几个平台就得移植几个VM（WebGL和UWP这两个平台只支持 IL2CPP）Mono版本授权受限，C#很多新特性无法使用iOS仍然支持Mono , 但是不再允许Mono(32位)应用提交到Apple Store
unity 2018 mono版本仍然是mono2.0、unity2020的版本更新到了mono 5.11。
三、IL2CPP【AOT编译】
IL2CPP分为两个独立的部分：
1. AOT（静态编译）编译器：把IL中间语言转换成CPP文件
2. 运行时库：例如垃圾回收、线程/文件获取（独立于平台，与平台无关）、内部调用直接修改托管数据结构的原生代码的服务与抽象3.1 AOT编译器
IL2CPP AOT编译器名为il2cpp.exe。
在Windows上，您可以在Editor \ Data \ il2cpp目录中找到它。
在OSX上，它位于Unity安装的Contents / Frameworks / il2cpp / build目录中
il2cpp.exe 是由C#编写的受托管的可执行程序，它接受我们在Unity中通过Mono编译器生成的托管程序集，并生成指定平台下的C++代码。IL2CPP工具链：
http://pic2.zhimg.com/v2-f2e9975835f3d2cc8e41b38dc946545_r.jpg3.2 运行时库
IL2CPP技术的另一部分是运行时库（libil2cpp），用于支持IL2CPP虚拟机的运行。
这个简单且可移植的运行时库是IL2CPP技术的主要优势之一！
通过查看我们随Unity一起提供的libil2cpp的头文件，您可以找到有关libil2cpp代码组织方式的一些线索
您可以在Windows的Editor \ Data \ PlaybackEngines \ webglsupport \ BuildTools \ Libraries \ libil2cpp \ include目录中找到它们
或OSX上的Contents / Frameworks / il2cpp / libil2cpp目录。3.3 为啥要转成CPP呢？
运行效率快
根据官方的实验数据，换成IL2CPP以后，程序的运行效率有了1.5-2.0倍的提升。2. Mono VM在各个平台移植，维护非常耗时，有时甚至不可能完成
Mono的跨平台是通过Mono VM实现的，有几个平台，就要实现几个VM，像Unity这样支持多平台的引擎，Mono官方的VM肯定是不能满足需求的。所以针对不同的新平台，Unity的项目组就要把VM给移植一遍，同时解决VM里面发现的bug。这非常耗时耗力。这些能移植的平台还好说，还有比如WebGL这样基于浏览器的平台。要让WebGL支持Mono的VM几乎是不可能的。3. 可以利用现成的在各个平台的C++编译器对代码执行编译期优化，这样可以进一步减小最终游戏的尺寸并提高游戏运行速度。
4. 由于动态语言的特性，他们多半无需程序员太多关心内存管理，所有的内存分配和回收都由一个叫做GC（Garbage Collector）的组件完成。
虽然通过IL2CPP以后代码变成了静态的C++，但是内存管理这块还是遵循C#的方式，这也是为什么最后还要有一个 IL2CPP VM的原因：它负责提供诸如GC管理，线程创建这类的服务性工作。
但是由于去除了IL加载和动态解析的工作，使得IL2CPP VM可以做的很小，并且使得游戏载入时间缩短。
3.4 编译区别
使用Mono的时候，脚本的编译运行如下图所示：
3大脚本被编译成IL，在游戏运行的时候，IL和项目里其他第三方兼容的DLL一起，放入Mono VM虚拟机，由虚拟机解析成机器码，并且执行IL2CPP做的改变由下图红色部分标明：
在得到中间语言IL后，使用IL2CPP将他们重新变回C++代码，然后再由各个平台的C++编译器直接编译成能执行的原生汇编代码。
3.5 优点
相比Mono, 代码生成有很大的提高可以调试生成的C++代码可以启用引擎代码剥离(Engine code stripping)来减少代码的大小程序的运行效率比Mono高，运行速度快多平台移植非常方便相比Mono构建应用慢只支持AOT(Ahead ofTime)编译
四、Mono与IL2CPP的区别
IL2CPP比较适合开发和发布项目 ，但是为了提高版本迭代速度，可以在开发期间切换到Mono模式（构建应用快）。参考：
Unity之IL2CPP_折羽-CSDN博客
Mono运行时总结_LMLBY的专栏-CSDN博客
Unity 与Mono和.Net的关系
Mono运行时总结
小玉：Unity将来时：IL2CPP是什么？
Unity官方博客：IL2CPP内部介绍 现在ios平台是不让上架mono了吗 Unity ios平台已经没有mono选项了
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