Unity3D 序列化机制：引擎内的应用场景和基本原理

前言

Unity3D 的序列化机制是其核心功能之一，用于在编辑器和运行时之间持久化数据、管理场景状态、处理预制体（Prefab）以及实现跨平台兼容性。以下是其应用场景和基本原理的详细解析：

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一、应用场景

场景（Scene）与预制体（Prefab）的保存与加载

Unity 使用序列化将场景中的 GameObject、组件（Component）及其属性保存为文本或二进制格式（如 .unity 场景文件或 .prefab 文件）。
预制体的实例化和修改（如覆盖属性）依赖序列化机制。

Inspector 面板的编辑

在编辑器中，组件的公有字段（或标记了 [SerializeField] 的私有字段）通过序列化机制暴露到 Inspector 面板，修改后的值会被序列化保存。

ScriptableObject 数据持久化

ScriptableObject 的数据通过序列化存储为 .asset 文件，适用于游戏配置（如技能、物品属性）。

资源热更新与跨平台兼容

AssetBundle 中的资源（如材质、动画）通过序列化实现跨平台兼容，确保不同平台加载时数据格式正确。

运行时状态持久化

游戏存档（如玩家进度、物品栏）可通过序列化（如 JsonUtility 或 BinaryFormatter）保存到本地文件。

二、基本原理

1. 序列化的条件

Unity 的序列化遵循以下规则：

自动序列化的字段：
- public 字段（除非标记 [NonSerialized]）。
- 标记了 [SerializeField] 的私有/受保护字段。
不序列化的字段：
- 属性（Property）、静态字段、未标记 [SerializeField] 的私有字段。
- 标记了 [NonSerialized] 的字段。

2. 序列化流程

编辑器序列化：
- 当场景或预制体保存时，Unity 将 GameObject 的层级结构和组件属性转换为 YAML 格式文本（可读性高）。
- 示例：一个 Transform 组件的序列化结果：

Transform:m_ObjectHideFlags: 0m_Position: {x: 0, y: 0, z: 0}m_Rotation: {x: 0, y: 0, z: 0, w: 1}

运行时序列化：
- 使用 JsonUtility.ToJson() 或 BinaryFormatter 将对象转换为字符串或二进制数据。

3. 序列化深度

Unity 支持深度序列化，递归处理对象及其子属性。
例外：
- 引用类型（如 UnityEngine.Object 派生类）会被序列化为元数据（如 GUID 和文件ID），而非完整对象。
- 循环引用可能导致序列化失败。

4. 自定义序列化

通过接口 ISerializationCallbackReceiver，开发者可以在序列化前后执行逻辑：

public class CustomData : MonoBehaviour, ISerializationCallbackReceiver
{public Dictionary<string, int> stats = new Dictionary<string, int>();// 序列化前将 Dictionary 转换为 List[SerializeField] private List<string> _keys;[SerializeField] private List<int> _values;public void OnBeforeSerialize(){_keys = new List<string>(stats.Keys);_values = new List<int>(stats.Values);}public void OnAfterDeserialize(){stats = new Dictionary<string, int>();for (int i = 0; i < _keys.Count; i++)stats.Add(_keys[i], _values[i]);}
}