AB 包的概念

Unity 资源管理

在Unity中，一般来说，资源加载方式主要分为Resources加载和AssetBundle加载。

Unity有个特殊文件夹Resources，放在这个文件夹下的资源可以通过Resources.Load()来直接加载。即Resources加载资源方式。

当获得AssetBundle之后，也可以调用AssetBundle对应的API来加载资源。

什么是 AB 包

AB包全名AssetBundle（资源包）。是一种Unity提供的用于存放资源的包。通过将资源分布在不同的AB包中可以最大程度地减少运行时的内存压力，并且可以有选择地加载内容。

为什么要用AB包

  1. 热更新。（要热更新需要确保AB包打出来的资源具有唯一性，且相同资源的AB包检验码相同。）

    资源热更新主要通过AssetBundle来实现，在Unity编辑器内为游戏中所用到的资源指定AB包的名称和后缀，然后进行打包并上传服务器，待游戏运行时动态加载服务器上的AB资源包。

  2. Resources加载虽然简单方便，但是也有很多问题：

    • 对内存管理造成一定的负担。
    • 在打开应用时加载时间很长。
    • Resources 文件夹下的所有资源统一合并到一个序列化文件中（可以看成统一打一个大包，巨型AB包有什么问题它就有什么问题），对资源优化有一定的限制。

AB 包使用方法

打AB包

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public static AssetBundleManifest BuildAssetBundles(string outputPath, BuildAssetBundleOptions assetBundleOptions, BuildTarget targetPlatform);

BuildAssetBundleOptions 是一个枚举类型，它的值转化为二进制都只有一位是 1，其他位都是 0。如
UncompressedAssetBundle 是 0000 0000 0001, IgnoreTypeTreeChanges 是 0000 0100 0000，DisableLoadAssetByFileName 是 1000 0000 0000。

BuildAssetBundles底层会对传入的BuildAssetBundleOptions值进行处理，根据二进制位数来判断使用哪种策略构建AB包。因此如果在构建AB包时想要使用多种策略，用&连接即可。

BuildTarget参数用来选择针对的平台，因为AB包在不同平台下是不兼容的。

获取AB包方法

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AssetBundle.LoadFromFile(string path)
AssetBundle.LoadFromFileAsync(string path)
AssetBundle.LoadFromMemory(byte[] binary)
AssetBundle.LoadFromMemoryAsync(byte[] binary)
AssetBundle.LoadFromStream(Stream stream)
AssetBundle.LoadFromStreamAsync(Stream stream)
WWW.assetBundle

LoadFromFile 是从文件中加载AB包，它从一个给定的路径来加载AB包。如果AB包是LZ4加载方式，它只会加载AB包的Header，之后需要什么资源再加载那部分的AB包chunk。极大的减少了内存占用。（LoadFromFileAsync是它的异步版本）。

LoadFromMemory 是从内存中加载AB包，它从内存中的byte[]中加载AB包。它会完整的把AB包加载出来。（LoadFromMemoryAsync是它的异步版本）

LoadFromStream是从流中加载AB包，它从一个Stream中加载AB包。跟LoadFromFile一样，如果AB包是LZ4加载方式，它也是只会加载AB包的Header。（LoadFromStreamAsync是它的异步版本）

WWW是Unity中的跟网络相关的类，可以通过该类从网络中下载资源，之后加载成AB包。

还有很多关于AssetBundle的方法，官方API中有详细的介绍。

AB包内部结构

  • AssetBundleFileHeader：记录了版本号、压缩等主要描述信息。

  • AssetFileHeader：包含一个文件列表，记录了每个资源的name、offset、length等信息。

  • Asset1：

    • AssetHeader：记录了TypeTree大小、文件大小、format等信息。
    • TypeTree（可选，有不要TypeTree的构建方式）：记录了Asset对象的class ID。Unity可以用class ID来序列化和反序列化一个类。（每个class对应了一个ID，如0是Object类，1是GameObject类等。具体可在Unity官网上查询。）
    • ObjectPath：记录了path ID（资源唯一索引ID）等。
    • AssetRef：记录了AB包对外部资源对引用情况。

  • Asset2: …

AB包变体

即 AssetBundleVariant。AB包变体被用来支持定制化参数，允许不同AB包中的不同Object在加载和解析instance ID 引用时显示为相同 Object。

从概念上讲，允许两个 Object 显示为共享相同的 GUID 和 Local ID，但实际上由 Variant ID 来区分。

简而言之，实际上就是一个资源的分类标签。

如同一图片的高清和低清资源，同一模型的高精度和低精度资源。

在Unity编辑器右下角设置AB包名的后面就是设置AB包变体名。

LZMA和LZ4

LZMA是流压缩方式（stream-based）。流压缩再处理整个数据块时使用同一个字典，它提供了最大可能的压缩率，但是只支持顺序读取。所以加载AB包时，需要将整个包解压，会造成卡顿和额外内存占用。

LZ4是块压缩方式（chunk-based）。块压缩的数据被分为大小相同的块，并被分别压缩。如果需要实时解压随机读取，块压缩是比较好的选择。LoadFromFile()和LoadFromStream()都只会加载AB包的Header，相对LoadFromMemory()来说大大节省了内存。

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AB 包内存占用

下面是AB包在内存中的占用情况：

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这是从网络中下载资源的内存占用情况。

下载的资源包括AB包、图片、材质、动画、音频等，以Stream的形式存储在内存中。（AB包中也可以有图片、材质、动画、音频等资源）

之后通过加载AB包的方法，将AB包加载到内存中去。

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AB包内的资源需要通过AssetBundle.Load()来加载到内存中。

对于GameObject来说，通常情况下需要对其进行改动，所以它是完全复制一份该资源来进行的实例化。也就是说，当AB包中的GameObject从内存中卸载后，实例化的GameObject不会因此丢失。并且对实例化对象的修改不会影响到GameObject资源。

对于Shader和Texture来说，通常情况下不需要对其进行改动，所以它是通过引用来进行的实例化。也就是说，当AB包中的Shader和Texture资源从内存中卸载后，实例化的Shader和Texture会出现资源丢失的情况。并且对实例化对象的修改会影响到Shader和Texture资源。

对于Material和Mesh来说，有时候可能需要对其进行改动，所以它是通过引用+复制来进行的实例化。也就是说，当AB包中的Material和Mesh资源从内存中卸载后，实例化的Material和Mesh会出现资源丢失的情况。并且对实例化对象的修改不会影响到Material和Mesh资源。

总结大致流程为：AB包先要从硬盘或者网络中加载到内存中，然后将AB包内的每一份资源加载到内存中，再之后在内存中实例化这些资源。每种资源有其自己不同的实例化方式，卸载资源的时候需要注意。

使用 AB 包的注意事项

AB包的依赖问题

依赖问题，通俗的话来说就是A包中某资源用了B包中的某资源。然而如果A包加载了，B包没有加载，这就会导致A包中的资源出现丢资源的现象。

在Unity5.0后，BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies永久开启，即Unity会自动检测物体引用的资源并且一并打包，防止资源丢失遗漏的问题出现。

因为这个特性，有些情况下，如果没指定某公共资源的存放在哪个AB包中，这个公共资源就会被自动打进引用它的AB包中，所以出现多个不同的AB包中有重复的资源存在的现象，这就是资源冗余。

这种情况下，哪怕资源是一模一样，也无法进行合并优化。

要防止资源冗余，就需要明确指出资源存放在哪个AB包中，形成依赖关系。所以对于一些公共资源，建议单独存放在一个AB包中。

在加载的时候，如果AB包之间相互依赖，那么加载一个AB包中的资源时，先需要加载出另一个AB包的资源。这样就会导致不必要的消耗。所以说尽可能地减少AB包之间的依赖，并且公共资源尽量提前加载完成。

细粒度问题

细粒度问题即每个AB包分别放入多少资源的问题，一个好的策略至关重要。

加载资源时，先要加载AB包，再加载资源。如果AB包使用了LZMA或LZ4压缩算法，还需要先给AB包解压。

特点 AB包数量较多，包内资源较少 AB包数量较少，包内资源较多
加载时间 加载一个AB包到内存的时间短，玩家不会有卡顿感，但每个资源实际上加载时间变长。 加载一个AB包到内存的时间较长，玩家会有卡顿感，但之后包内的每个资源加载很快。
热更新 灵活，要更新下载的包体较小。 不灵活，要更新下载的包体较大。
IO次数 过多，增大了硬件设备耗能和发热压力。 不多，硬件压力小。

简单策略：

  • 经常更新和不经常更新的对象拆分到不同的AB包中。
  • 同时加载的对象放在一个AB包中。
  • 不可能同时加载的对象拆分到不同的AB包中。
  • 根据项目逻辑功能来分组打AB包。
  • 根据同一类型对象来分组打AB包。
  • 公共资源和非公共资源拆分到不同的AB包中。

AB包的加密

因为AB包存放着游戏的各种资源，所以如果AB包不加密，那么别人在得到AB包的时候可以直接看到AB包内所有的资源。经过一定特殊操作后可以直接从AB包中导出图片、音频、动画，甚至可以在Unity中直接实例化出来另存为Prefab。

加密思路如下：

  1. 在构建完AB包后，可以将AB包中的内容以byte[]形式读取。

  2. 之后选用任意加密方式对该byte[]加密。

  3. 加密完后重新写入AB包中。

  4. AB包加密完成。

这样对AB包加密之后，如果使用AssetBundle.LoadFromFile()来加载加密的AB包是会报错的，因为Unity以及无法识别加密过后的内容了，这样也就防止了别人随意对AB包进行的读取和加载，保证了资源的安全性。

解密思路如下：

  1. 先以byte[]形式读取AB包中的内容。

  2. 之后使用对应的解密算法对该byte[]进行解密。

  3. 解密过后的byte[]通过AssetBundle.LoadFromMemory()来进行加载。

  4. AB包加载完成。

总的来说，这种二进制加密AB包的方式虽然有效，但是加载时间和内存占用是一个需要考虑的问题。很多时候选择不进行加密，一方面原因是因为需要多占用一份内存的问题，代价过大。虽然说从byte[]加载成AB包之后，byte[]可以从内存中释放，但是在加载的过程中还是会有一个内存占用的巅峰。

另一种简单的加密方式，即可以实现直接手段加载不出AB包，而且相对上述二进制加密AB包方式加载更快、耗费更小。

本质是通过在AB包中添加偏移量来实现加密。

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public static AssetBundle LoadFromStream(Stream stream, uint crc, uint managedReadBufferSize)

AssetBundle.LoadFromFile() 的第三个参数是AB包内容的byte偏移量。也就是说从offset个byte开始读取AB包的内容。

因此如果在构建完AB包之后，在AB包前插入N个随机byte，那么此时想要加载该AB包，如不知道这个N值，则是无法成功读取和加载AB包的。这也就实现了加密。