Unreal 资源加载和卸载道理机制源码分解

aixn · 发表于 2023-6-20 09:09

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概要

Unreal 主要基于 FStreamableManager 、FAsyncLoadingThread（按需也可为 FAsyncLoadingThread2）、 FLinkerLoad 等进行资源的异步加载。
资源加载主要基于Package来进行，一个Package中包含多种类型的数据信息，Package的加载完成前提是这些资源全部加载完毕。加载完毕还涉及到此中各类型资源的类型构造、属性等的反序列化设置以及依赖资源的加载。全部完成后Package才算加载完毕。

说明

本文基于 UE4.27.2 默认设置及非 EDL 和非 WITH_ASYNCLOADING2 总结而来，请按照实际引擎版本、源码及项目实际设置等来阅读理解。
WITH_ASYNCLOADING2 宏的启用法则
- #define WITH_ASYNCLOADING2 (WITH_IOSTORE_IN_EDITOR || !WITH_EDITORONLY_DATA)
关于 GEventDrivenLoaderEnabled 下的异同
- 不异之处
  - 加载的触发、初始化、回调及反序列化等基本一致。
  - 加载的核心法式细节基本一致，如 FLinkerLoad 的各种具体操作。
- 主要区别
  - 在 FAsyncLoadingThread::ProcessAsyncLoading 中不是逐个Package的法式进行判断和措置，而是主要基于 FAsyncLoadEventQueue 对 EventQueue 进行 PopAndExecute 来触发各法式（如 QueueEvent_FinishLinker 等，其又是对 FinishLinker 的调用）

流程

加载

流程图

简化版（以文字概述主要流程）

详细版（带关键调用函数）

说明

UE中的加载接口有多个，本文基于 UAsyncActionLoadPrimaryAsset::AsyncLoadPrimaryAsset 来触发资源的加载，底层基于 FStreamableManager::RequestAsyncLoad 。此为主流异步加载方式。
加载时会先从内存中找对应的资源是否已加载（FStreamableManager::FindInMemory），如果找到则返回，没有才需要加载。
加载前先初始化，把加载通过 AddPendingRequest 插手 PendingRequests 队列。基于加载路径等信息创建 FAsyncPackageDesc2 ，插手 QueuedPackages 。
加载时，通过 ProcessAsyncLoading 执行加载。其会调用 GPackageLoader 的 ProcessLoading （在 AsyncPackageLoader.cpp 的 InitAsyncThread 的时候，按照 WITH_ASYNCLOADING2 来决定 GPackageLoader 是 FAsyncLoadingThread 还是 FAsyncLoadingThread2）。
加载涉及的关键方式有：FAsyncLoadingThread::ProcessAsyncLoading 、FAsyncPackage::TickAsyncPackage 以及 FLinkerLoad::Tick 等。此中 FAsyncPackage::TickAsyncPackage 主要负责Package的加载流程，FLinkerLoad::Tick 则负责资源的类型获取及反序列化等。
加载tick开始是，先把已经加载完毕的措置了，执行回调（FAsyncLoadingThread::ProcessLoadedPackages）。
从 QueuedPackages 中获取和筹备要加载的资源包，对他们执行 FAsyncPackage::TickAsyncPackage 。
资源加载主要基于 FLinkerLoad ，其在加载开始时会基于方针资源路径进行创建（FLinkerLoad::CreateLoader）。
FLinkerLoad 创建后，执行反序列化，尤为重要的是 ImportMap 和 ExportMap 等的反序列化。
在 FLinkerLoad::Tick 中，基于 Linker 的 ExportMap 循环创建 FObjectExport。
通过反射等机制调用 StaticConstructObject_Internal 等，以及借助 FLinkerLoad::IndexToObject 等从反射出的数据中拿到资源对应的基础类型。
对基础资源类型进行 FLinkerLoad::Preload ，主要做反序列化，给属性赋值等。
资源加载完毕后，加到已加载队列（FUObjectSerializeContext::AddLoadedObject）
Package 加载完毕后，加到已加载Package队列（PackageObjLoaded.Add(Object)），注意：一个Package可能包罗很多子资源。
全部Package都加载完毕后，执行加载完毕的回调（FAsyncPackage::CallCompletionCallbacks）

卸载

此处基于 UAssetManager::UnloadPrimaryAssets 进行资源的卸载的简单说明。
UAssetManager::UnloadPrimaryAssets 的感化：卸载先前已加载的主要资产列表。如果将这些资产保留在内存中的独一方式是之前的加载调用，则它们将被释放。
UnloadPrimaryAssets 其主要对方针资源列表中的资源的 CurrentState 和 PendingState 执行 FPrimaryAssetLoadState::Reset 。

FPrimaryAssetLoadState::Reset 中主要是对 Handle（FStreamableHandle）执行 CancelHandle

FStreamableHandle::CancelHandle ：如果加载完毕的资源还没 release，则执行 ReleaseHandle ；执行 canceldelegate ；解绑所有回调；把本身从引用中移除；从子handle中移除本身。

关键类

类图

说明

UAssetManager
- 负责加载和卸载主要资产并维护游戏特定资产引用的单例对象，可覆盖以做项目自定义。
FStreamableManager
- 用于打点流式资产并将其保留在内存中的本机类。 AssetManager 是本类的具有蓝图访谒权限的全局单例版本
FStreamable
- 内部对象，存储有Object的引用、加载中及激活中的句柄。
FStreamableHandle
- 同步或异步加载的句柄。只要句柄处于活动状态，加载的资产就会保留在内存中。内有优先级、请求的资源列表、各种回调等。
FAsyncPackage
- 包含异步加载 FLinkerLoad 的所有导入和导出所需的中间数据的布局。TickAsyncPackage 是 Package 的异步加载的关键函数。
FAsyncLoadingThread
- 异步加载线程。在异步加载线程上预加载/序列化包。在游戏线程上 Postloads 对象。存储和更新加载中的以及完毕的资源和包列表等。
FLinkerLoad
- 措置加载虚幻包文件，包罗从磁盘读取和反序列化 UObject 数据。祖父类 FLinkerTables 中存储了从文件中反序列化而来的 ImportMap 、 ExportMap 、 DependsMap 等数据，这些是获取和创建类的关键。
FArchive
- 序列化和反序列化的关键类，详见文末“Unreal 序列化和反序列化道理机制源码解析”，此处主要存眷加载卸载，不合错误此进行赘述。

相关链接

Unreal 序列化和反序列化道理机制源码解析

声明：本文来自公众号：Unity 与Unreal 游戏开发（GameDevLearning），转载请附上原文链接及本声明。

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