# 网络开发必备理论
## IP、端口、Mac地址



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家里多台设备的公网IP其实是一样的，因为家里的多台设备其实是局域网，对外的公网IP基于家里的那个宽带网关（光猫）

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IP地址会根据你的住址和网络环境的变化发生变更，但是Mac地址是对应的唯一的物理设备的，它是不会变的

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# 网络协议

## OSI模型
OSI模型将我们互联网通信分为了7个模块
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>简单来了解一下原理，每个分层干了些什么事情
 
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## TCP/IP 协议

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## TCP和UDP

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### TCP中的三次握手和四次挥手
>**三次握手指的是客户端和服务器建立连接的过程**
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>**四次挥手指的是客户端和服务器断开连接的过程**

注意：第二次挥手可能会出现一个等待的真空期，需要等待服务器将剩下的消息发送完，当发送完毕后，才会继续进行第三次挥手，第三次挥手依旧是服务器主动告知客户端，我的剩余的消息发送完毕了；
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### UDP

![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/d8705033fa323c1500a14a1e2e10f801.image.webp)

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### TCP和UDP的区别

![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/d4ae959c6e5df039fd979d12133d1fc6.image.webp)

### TCP为什么不是二次就握手，而是三次？
1. **旧链接请求导致状态不一致的混乱**
    
    假设客户端之前发送的 SYN 包在网络中滞留，迟迟才到达服务器；如果只用二次握手，服务器可能会认为这是一个新的连接请求并建立连接，从而产生“死连接”
2. **无法确认客户端的接收能力**
    * 第一次握手：客户端 → 服务器，发送 SYN；
    * 第二次握手：服务器 → 客户端，回复 SYN+ACK；
    * 如果到这里就结束，服务器确认了客户端能发，客户端也确认了服务器能收，但服务器并不知道客户端能不能正确接收自己的消息；
    * 一旦客户端无法接收（例如网络异常、软件崩溃），服务器就会一直等待，造成资源浪费；

网络开发基础

# DrawCall
## 概念
* CPU准备好渲染数据（顶点，纹理，法线，Shader等等）后，告知GPU开始渲染（将命令放入命令缓冲区）的命令；**简单来说，一次DrawCall就是CPU准备好渲染数据通知GPU渲染的这个过程**。
* 每次DrawCall，CPU都需要准备很多数据发送给GPU，那么如果DrawCall越多那么额外开销就越大。其实GPU的渲染效率是很强大的，往往影响渲染效率的都是因为CPU提交命令的速度。如果DrawCall太多CPU就会把大量时间花在提交DrawCall上，造成CPU过载，游戏卡顿。

## DC为什么会影响性能
* 每个 DrawCall 都需要进行 CPU 准备数据、切换状态、调用图形 API（OpenGL、DirectX等）等操作，都会有固定的CPU提交成本，而这些成本会随着DrawCall的数量增多，累积耗时到毫秒级别，从而占满 CPU 渲染线程（Render Thread）的时间；
* 如果DrawCall太多，CPU 花太多时间准备批次，GPU 可能处于等待状态，从而导致帧率被CPU限制，而GPU其实还是空闲状态

## 如何降低DC(以下均称DrawCall)
### 打图集
* 当多个 UI 元素或模型使用同一张图集时，它们就能共用同一个材质，CPU 可以一次性批量提交给 GPU，而不是每个小图单独提交，从而减少 DrawCall 次数；
* 原本每个小图（不同纹理）都要单独一次 DrawCall，打成图集后统一用一张纹理，等于共享材质
* UI 场景：假设界面上有 50 个按钮，每个按钮用一张独立的 PNG 图片 → 至少 50 个 DrawCall；如果打成一张图集 → 只要 1 个 DrawCall（前提：同一 Canvas、同层级、不被裁剪/遮挡打断）

### 动态批处理
#### 概念
动态批处理是一种Unity在运行时由 CPU 自动将满足限制条件的多个动态物体网格合并成一个大网格，一次性提交给 GPU，从而减少 Draw Call 的技术
>1. 动态批处理是内置渲染管线中的重要优化手段，SRP（URP/HDRP）管线中主要采用SRP Batcher（我们之后会讲解）；
>2. Unity中创建了一个对象，但是DrawCall并不是增长了1次，而是n次，是因为阴影、深度等贴图以及多Pass、透明、子网格、多材质都会增加DrawCall的次数

#### 如何开启动态批处理
**内置渲染管线（只适用于内置渲染管线）：**
勾选即可

Player Settings ——> Other Settings ——> Rendering ——> Dynamic Batching

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#### 动态批处理的限制（满足的条件）
1. **顶点数量限制，在Unity版本2021之前是300，2021之后是225，也就是说顶点数量不能超过这个数；同时，顶点 * 顶点属性 <= 900；**
    
    即：每个网格最多 225 或 300 个顶点，同时着色器使用的顶点属性不能超过900，顶点属性是在Shader中会用来进行渲染计算的数据，常用属性有顶点的 位置、法线、切线、多套UV纹理、顶点颜色、骨骼权重、骨骼索引等等

    对于简单Shader来说 一般至少需要 位置、法线、UV 3个属性，225 * 3 = 675 ，300 * 3 = 900，此时顶点满足条件，顶点 * 顶点属性也满足条件，会进行动态批处理
    
    若对于一些复杂Shader，假设该shader使用 5 个属性，那么网格的顶点上限就是 900 / 5 = 180 个顶点
    
    **总结：只要超出225(Unity2021之前为300)顶点或900属性任意一个限制，该网格将不会被动态批处理**
2. 相同材质实例
    
    不同对象之间，必须使用同一个Material对象（同一内存引用），并且材质属性、Shader关键字、渲染状态必须完全一致

3. 不能是SkinnedMeshRenderer（蒙皮网格渲染器）

   这里一般说的是骨骼动画模型，会用到SkinnedMeshRenderer；
    
   只有MeshRenderer（网格渲染器）和ParticleSystem（粒子系统）能进行动态批处理
    
    ![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/ac42dd8b74d161c068091ee9bd2ecc25.image.webp)

4. 对象不能再变换中包含镜像
    
    即一个正比例缩放的游戏对象和一个负比例缩放的游戏对象不能放在一起批处理，其实就是Scale不能一个是1一个是-1

5. 相同光照状态

    如果使用了光照烘焙中的光照贴图，那必须保持使用的是同一个光照贴图，并且 光照探针、反射探针、雾效开关等必须一致，否则渲染状态切换会打断批处理

6. 同一渲染队列

    渲染队列（Render Queue）必须一致，比如都在 不透明 队列，否则会被排序拆开

7. 材质不能开启 GPU Instancing

    开启了 Enable GPU Instancing 会让 Unity 用 Instancing 路径，而不是动态批处理（两者互斥）

8. Shader最好单Pass

    否则每个Pass都有单独的DrawCall

#### 适合使用动态批处理的情况
**大量使用相同材质的小型动态网格，并且满足批处理条件，且顶点数低于 225(300)/900 属性限制**
>**物体是动态的，位置、旋转、缩放会发生改变，不能用静态批处理时，首选动态批处理**

使用场景：
1. 游戏中的小道具、小物件；比如：地图上的金币、宝石、道具箱子、掉落物；
2. 简单的动态环境元素；比如：旋转的风扇叶片等；
3. 低顶点数的动态建筑元素，小路灯、小栅栏、路标等（材质相同、顶点少）；
4. 粒子系统的网格粒子（Mesh Particle），多个相同网格的小粒子，如果没用 GPU Instancing，也能走动态批处理，等等；

### 静态批处理
#### 概念
静态批处理是一种在构建或者第一次运行时，对场景上勾选了Batching Static的物体进行网格合并，将多个静态物体网格会合并成一个大网格，一次性提交给 GPU，从而减少 Draw Call 的技术

#### 如何开启静态批处理
将游戏对象的Inspector窗口中勾选`Batching Static`

![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/2d9e615694695333d3560b78c3385ff9.image.webp)

一般静态批处理功能都是默认开启的，不管在内置渲染管线 还是 SRP 中

Player Settings ——> Other Settings ——> Rendering ——> Static Batching

![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/b2ebee4e2338cbc3e64d38ac5da60c86.image.webp)



性能优化

# 1. async 方法基础
- 使用 `async` 修饰的方法为异步方法。
- 常见返回类型：`Task` / `Task<TResult>` / `void`
- 方法内可使用 `await` 表达式；若无 `await`，方法被视为**同步**返回已完成的 `Task`。

```csharp
public async Task<int> LoadDataAsync()
{
    const int DelayMilliseconds = 1000; // 避免硬编码
    await Task.Delay(DelayMilliseconds);
    return 42;
}
```

# 2. await 的作用与状态机概览
- 基本上需要搭配Task使用
- `await` 会**异步挂起**当前方法，直到其等待的 `Task` 完成；完成后**继续执行**挂起处之后的代码;
- 编译器把 `async` 方法转换为**状态机**（生成私有结构体/类，包含状态字段与 `MoveNext()`）;
- 恢复执行默认在当前主线程继续执行

![async_await_flowchart.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/8a17c19622e38198a77c02902f6fa600.async_await_flowchart.webp)
# 3. 返回类型选择
- `Task`：无返回值的异步方法;
- `Task<TResult>`：有结果的异步方法;
- `async void`：仅限**事件处理器**；无法被 `await`，异常也不易捕获，**勿用于业务逻辑**。

```csharp
public async Task UseAsyncVoidWrong()
{
    // 反例：不要在业务逻辑里用 async void
}

```

# 4. 异常处理与取消
- 异常会聚合到返回的 `Task` 中，通过 `await` 抛出到调用点。
- 取消使用 `CancellationToken`，由调用方传入。

```csharp
public async Task DownloadAsync(CancellationToken ct)
{
    try
    {
        await Task.Run(() =>
        {
            // 模拟工作；实际代码里要定期检查 ct.IsCancellationRequested
            for (var i = 0; i < 3; i++)
            {
                ct.ThrowIfCancellationRequested();
                System.Threading.Thread.Sleep(100);
            }
        }, ct);
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        // 取消逻辑
        throw;
    }
}
```

# 5. 阻塞等待的风险（`Task.Wait()` / `.Result`）
- 在有 `SynchronizationContext` 的线程（如 UI/Unity 主线程）上**阻塞等待**可能导致**死锁**。
- 结论：在异步编程里用** `await` 贯穿到底**，不要混用阻塞等待，这样后续非常不利于代码的调试和维护

```csharp
// 反例：可能死锁
// var r = SomeAsync().Result;  // 或 SomeAsync().Wait();
```

# 6. 状态机结构（示意）
- 编译器生成的状态机包含：
  - **状态字段**（当前步骤索引）
  - **Awaiter 字段**（保存等待对象）
  - **局部变量字段**（保持方法内局部变量）
  - `MoveNext()`（核心调度逻辑）
  - `SetStateMachine()`（调试器支持）

![async_await_structure.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/e2585cdca3139babd2144381e1fa1682.async_await_structure.webp)

# 7.UniTask（拓展）
- **UniTask** 是由第三方库 **Cysharp/UniTask** 提供的异步工具包;
- **与Task存在本质上的区别,他是一个Unity主线程的调度器,完全不涉及多线程,与协程类似,可以理解为更高级版本的协程**
- 目标：为 Unity 场景提供 **更轻量、更高性能** 的 Task 替代方案;
- 主要优势:
  - 使用 **struct** 实现，避免 GC 分配;
  - 和 `async/await` 语法完全兼容;
  - 支持 Unity **PlayerLoop** 阶段调度（Update、LateUpdate、FixedUpdate 等）;
  - 提供比协程更现代、更灵活的组合操作;

## 7.1 基本用法
- 与 Task 的使用方式几乎一致;
- 常见返回类型：`UniTask` / `UniTask<T>`;

```csharp
using Cysharp.Threading.Tasks;

public class Example
{
    public async UniTask LoadDataAsync()
    {
        await UniTask.Delay(1000); // 主线程异步等待 1 秒;
        UnityEngine.Debug.Log("完成");
    }

    public async UniTask<int> GetNumberAsync()
    {
        await UniTask.Yield(); // 下一帧继续执行;
        return 42;
    }
}
```

## 7.2 与 Task 的对比
- Task 是引用类型，会产生 GC;
- UniTask 是值类型（struct），大幅减少 GC 压力;
- 默认运行在 Unity 主线程，除非显式切换到线程池;

| 特性 | Task | UniTask |
|------|------|---------|
| 类型 | class（引用类型）; | struct（值类型）; |
| GC 分配 | 有 GC 压力; | 几乎无 GC; |
| 返回值 | Task / Task<T>; | UniTask / UniTask<T>; |
| 默认调度 | .NET 线程池 或 IOCP; | Unity PlayerLoop（主线程）; |

## 7.3 指定 PlayerLoop 阶段
- 可以指定在哪个 PlayerLoopTiming 阶段恢复执行;
- 更精细地控制代码在 Unity 生命周期中的运行时机;

```csharp
public async UniTask ExampleAsync()
{
    UnityEngine.Debug.Log("帧1 Update 阶段");
    await UniTask.Yield(PlayerLoopTiming.LateUpdate); // 下一帧 LateUpdate 阶段恢复;
    UnityEngine.Debug.Log("帧2 LateUpdate 阶段");
}
```

## 7.4 多线程场景
- UniTask 默认不会开线程;
- 若需要多线程，必须显式使用:

```csharp
public async UniTask<int> ExampleMultiThreadAsync()
{
    await UniTask.SwitchToThreadPool(); // 切到线程池;
    int result = HeavyCalculation();    // 子线程执行;
    await UniTask.SwitchToMainThread(); // 切回主线程;
    return result;
}
```

## 7.5 与协程的关系
- UniTask 可以看作是 **更高级的协程调度器**;
- 相似点：都基于 Unity 的帧循环（PlayerLoop）;
- 不同点：
  - 协程依赖 IEnumerator，不支持返回值;
  - UniTask 基于 async/await，支持返回值和异常处理;

## 7.6 组合操作示例
- WhenAll：并发执行多个任务并等待全部完成;
- WhenAny：等待第一个任务完成;

```csharp
public async UniTask ExampleWhenAll()
{
    var task1 = UniTask.Delay(1000);
    var task2 = UniTask.Delay(2000);
    await UniTask.WhenAll(task1, task2);
    UnityEngine.Debug.Log("两个任务都完成");
}
```


异步编程async/await

**使用UGUI中的`Scroll View`组件实现无限滚动列表，可以应用于背包、排行榜等需要展示大量Item的页面，复用对象，提高性能。**




## 1.计算可视范围的坐标
首先计算当前可视范围的区域的起始坐标`Y1`和结束坐标`Y2`,

`Y1`即为content的PosY的值，`Y2` = `Y1` + Height，从而得出起始位置坐标`Y1`和结束位置坐标`Y2`;

## 2.获取当前应该显示那些范围内的道具
假设我们用一个List来存储道具数据，要得到当前那些道具应该被显示，那就是获取index的范围，当前应该显示应为startIndex ~ endIndex，如何获取索引的范围呢？通过两个公式直接计算得出：

> **1. 起始的索引：startIndex = Y1 / 格子的实际高度 * 每一行的格子数**

注意：假设一个道具格子的大小为 300 * 300，由于格子上下有间距，假设间距为90，那么带入进公式中格子的实际高度为390（见示意图），计算时不能直接带入300，除非你的道具格子是无缝紧密相接的

> **2. 结束的索引：endIndex = Y2 / 格子的实际高度 * 每一行的格子数 + （每一行的格子数 - 1）**

![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/104e456da878dbb4a19cbb8ca88ec1a6.image.webp)

## 3.记录当前正在显示中的道具
需要一个容器来记录当前视野范围内正在显示着的道具，当我们向下滑动窗口的时候要进行判断，上方的已经不在视野内的道具应该移除，下方即将显示出来的道具应该创建，不断复用和更新，达到目的
![image.png](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/18ce49fcc56c61eaa0f96b093b4919e1.image.webp)

UGUI无限滚动列表实现原理

:::info{title="记录DoTween中常用的动画效果"}
:::



# Ease动画效果
## OutBack & InBack
**应用于DoScale**
![](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/095e824817150ee620fbcedc89078958.Apr-12-2025%205-09-29%C3%A2%C2%80%C2%AFPM.gif)

## OutElastic
**应用于DoScale**
![](https://typroa-note-xuxuxu.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/fa53874fc2beae1d533de08d8adbe0e0.Apr-12-2025%205-25-40%C3%A2%C2%80%C2%AFPM.gif)