【腾讯Bugly干货分享】手游热更新方案xLua开源：Unity3D下Lua编程解决方案

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导语

xLua是Unity3D下Lua编程解决方案，自2016年初推广以来，已经应用于十多款腾讯自研游戏，凭借其出色的性能，易用性，扩展性而广受好评。

而就在前天，腾讯宣布xLua开源到github上，引起了游戏开发圈的轰动，今天精神哥就来给大家介绍——手游热更新方案 xLua。

xLua项目1月3日起正式对外开源

官方开源地址：
https://github.com/Tencent/xlua
（点击文末阅读原文，直接访问该项目）

xLua的几项突破

xLua在功能、性能、易用性都有不少突破，这几方面分别最具代表性的是：

1. Unity3D全平台热补丁技术，可以运行时把C#实现（方法，操作符，属性，事件，构造函数，析构函数，支持泛化）替换成lua实现；
2. 自定义struct，枚举在Lua和C#间传递无C# gc alloc；
3. 编辑器下无需生成代码，开发更轻量；

初探xLua

xLua设计原则是保证了运行效率的前提下，尽量的保证开发效率。是不是简单易用，看了下面的例子你说了算，性能好不好，实际测试说了算。

三行代码跑lua脚本

一个完整的例子仅需3行代码：

下载xLua后解压到Unity工程Assets目录下，建一个MonoBehaviour拖到场景，在Start里头加上这么三行：

XLua.LuaEnv luaenv = new XLua.LuaEnv();
luaenv.DoString("CS.UnityEngine.Debug.Log('hello world')");
luaenv.Dispose();

运行就可以看到Console打印的hello world。

1. 第一和第三行分别LuaEnv的创建以及销毁，所谓LuaEnv可以理解为lua虚拟机，往往整个工程一个虚拟机即可；
2. DoString里头可以是任意合法的lua代码，例子中调用了UnityEngine.Debug.Log接口打印了一个log（C#的静态函数在CS下直接可用）；

C#调用lua系统函数math.max

xLua支持把一个Lua函数绑定到C# delegate。
我们先声明一个delegate，并为它加上CSharpCallLua标签：

[XLua.CSharpCallLua]
public delegate double LuaMax(double a, double b);

然后在上面那例子加上这么两行（luaenv销毁前）：

var max = luaenv.Global.GetInPath<LuaMax>("math.max");
Debug.Log("max:" + max(32, 12));

就那么简单，把lua的math.max绑定到C#的max变量后，调用就和一个C#函数调用差不多了，而且，最最重要的是，执行了"XLua/GenerateCode"后，max(32, 12)调用是不产生（C#）gc alloc的，既优雅，又高效！

更详细的可以看XLuaDoc下的文档。

热补丁技术

xLua支持热补丁，这意味着你可以：

1. 开发只用C#；
2. 运行也是C#，性能可以秒杀lua；
3. 出问题了才用Lua来改掉C#出问题的部位，下次整体更新时换回正确的C#，能做到用户不重启程序fix bug；

把易用性进行到底

xLua的易用不仅仅体现在编程，还体现在方方面面的细节考虑，甚至考虑到团队配合工作流。

xLua菜单就两个，分别是生成代码和清除生成代码。

还能更简单些么？还能！

上面两个菜单你开发期间甚至都不用管，要build手机版本前执行一下“GenerateCode”就可以了（这也有API可集成到项目的自动化打包流程）。

这就是xLua的特色功能之一：编辑器下无需生成代码支持所有特性。

之所以做这个功能，是因为有的项目反馈，“生成代码”对于策划美术太高大上了一点，教了很久还是老忘；还有个大项目反馈说由于代码很多，每次生成代码后，Unity菊花都要转很久。

想项目所想，急项目所急本是我辈风范，就做了，尽管挺麻烦的。

无缝支持生成代码及反射

生成代码固然重要，已然是各大主流方案的标配。

反射有的方案明确不支持，但从项目的反馈来说，也是至关重要的：有的项目代码很多，已经接近苹果的80M Text段的限制，对他们来说，代码量大小关乎到能否发布，反射方式性能不如生成代码，但对安装包影响小。

这的无缝有两个含义：

1. 两者在支持的特性以及特性的使用方式都是一致的，两者方式间切换，业务逻辑代码不用修改，改改配置就可以了；
2. 两者无缝配合，比如一个继承链上，任意一个类都可以选择生成代码或者反射，比如子类选择生成代码，父类由于不常用选择了反射，还是可以在子类对象上调用父类的方法；

对于il2cpp的stripping，xLua也考虑到了，只要你对一个类配置了ReflectionUse，会自动生成Unity的link.xml配置文件，将该类型列为不剪裁。

关于性能

作为一个基础库，性能是至关重要的，其中又有一项指标是大家极为关注的：C#侧的gc alloc，xLua在这块做了不少创新。

正如前面例子所示，xLua支持把一个Lua函数绑定到一个C# delegate，这可以避免值类型在参数传递时产生的gc。

另外，在复杂值类型表达方面，xLua也取得相当突破。只要一个struct只包含值类型，配置了GCOptimize后，其参数传递，数组访问无gc。

所有枚举，配置了GCOptimize后无gc；

更多无GC的用法可以参见配套的例子（XLuaExamples5_NoGc）。

不仅仅GC优化这块，Lua和C#间相互调用性能也可圈可点，具体可以关注我们发出的性能测试报告。

PS：我们的性能测试没有用网上流传较广的那套用例。我们认为其并不合理：

1. 测试Lua调用C#部分用例选择了Vector3，这其实是错误的，市面上大多方案的Vector3是完全在Lua测重新实现，完全没有达到测试“Lua调用C#”的目的；
2. 测试全部用Unity API做测试，这并不合理，Unity API本身的开销会影响到测试结果。举个例子：方案A的Lua调用C#函数开销是1ms，方案B是2ms，那么结论应该是A方案性能是B方案两倍，但如果被调用C#函数本身耗时100ms，那结论就是两个方案性能差不多，甚至有时会因为误差得出B方案性能更好的结论。

更合理的做法是用空负荷的类型（函数是空的，property，event等也不要有运算开销），xLua所有测试用例都是基于这个原则。

扩展性

开发中我们往往要用到很多东西，比如用PB和后台交互，解析json格式的配置文件等等。虽说我们都可以在C#那找到相应的库，然后通过xLua去使用这些库，但这效率不高，最好能有相应Lua的库。

不少方案是直接集成一些常用的Lua库，但这带来些新问题：

1. 这些库不一定用到，却增大安装包；
2. 集成的库也不一定符合项目习惯：json解析有人喜欢rapidjson，有人爱用cjson，所谓众口难调；
3. 对于某些项目，这些库还是不够，还是得自己去想办法加；

我们的原则是授之以鱼，不如授之以渔，xLua在这方面的支持是：

1. 提供了接口，教程，让大家可以不修改xLua代码就可以加入自己喜欢的库；
2. xLua用cmake实现跨平台编译，大家可以选择伴随xLua一起编译，修改一个makefile文件，搞定各平台编译。

除了很方便加入第三方Lua插件，xLua的生成引擎支持二次开发，可以编写生成插件，生成自己所需的一些代码，配置。

后续持续支持

用开源，最怕碰到情况是：作者已“死”，有事烧香。“死”主要是说不维护了，可能是作者太忙，或者没兴趣了，或者写着写着感觉进入一个死胡同，重构（做）了个完全不一样的版本，原来版本直接抛弃等等。

用xLua就没这方面的担心，大公司支持，开发，测试，答疑都有全职的团队。腾讯自己都有很多项目在使用呢。

版本开发流程很正规，较大版本会做一次主流机型的适配测试，用着就放心。

总结一下

xLua推广以来，用心倾听应用项目的需求，在易用性，性能，扩展性等方面得到长足的进步，开源后也将会继续秉承这个这原则，做一款有诚意的库。

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