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## 这份指南解决什么问题
只看单个 API 页,很难一下子理解当前脚本系统为什么同时存在:
单看 API 页,很难一下子理解当前脚本系统为什么同时存在:
- `ScriptComponent`
- `ScriptFieldStorage`
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- `IScriptRuntime`
- `MonoScriptRuntime`
这份指南的目标,是把它们放回同一条真实运行链路里解释清楚,并明“类默认值、存储覆盖值、活体托管值”这三层数据是怎么叠加
这份指南的目标,是把它们放回同一条真实运行链路里解释清楚,并重点说明“类默认值、场景存储覆盖值、活体托管值”这三层数据如何叠加。
## 一句话理解当前架构
当前脚本系统采用的是“原生场景数据层 + 运行时调度层 + 可替换托管后端”三段式设计:
1. 场景和对象层保存脚本绑定与字段存。
2. `ScriptEngine` 负责生命周期和实例踪。
3. 具体脚本代码执行交给 `IScriptRuntime` 的实现,当前实现是 `MonoScriptRuntime`
1. 场景和对象层保存脚本绑定与字段存
2. `ScriptEngine` 负责生命周期调度和实例踪。
3. `IScriptRuntime` 的实现负责真正执行托管代码,当前实现是 [MonoScriptRuntime](../../XCEngine/Scripting/Mono/MonoScriptRuntime/MonoScriptRuntime.md)
这种分层和商业引擎常见的脚本体系很接近。它的核心收益不是“代码显得更抽象”,而是三个原本会互相缠的问题拆开:
这种设计和商业引擎常见的脚本体系很接近。它的核心收益不是“更抽象”,而是三个原本会互相缠的问题拆开:
- 场景序列化
- 运行时生命周期
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## 为什么 `ScriptComponent` 不直接等于“脚本实例”
很多用户第一反应会是:既然组件名叫 `ScriptComponent`,为什么它不自己持有托管对象
`ScriptComponent` 更像“脚本绑定描述 + 字段持久化容器”,而不是托管对象本身。
原因很现实
这是因为
- 场景在未运行时也要保存脚本绑定信息。
- 场景加载、复制、序列化、反序列化时,不应该强依赖 Mono 已经初始化。
- 编辑器或工具链可能只想改字段,不想真正启动托管运行时。
- 场景在未运行时也要保存脚本绑定
- Inspector 和序列化层在未启动 Mono 时也要工作
- 运行时实例应当可以被创建、销毁和重建,而不污染场景层数据结构
所以当前 `ScriptComponent` 更像“脚本实例描述与持久化容器”,而不是托管对象本身。真正的托管实例是在运行期由 `ScriptEngine + IScriptRuntime` 动态创建的
这和 Unity 的理念一致:序列化壳与运行时实例不是同一个对象
## 为什么还要有 `ScriptFieldStorage`
`ScriptFieldStorage` 的存在,是为了让脚本字段有一个不依赖托管运行时的落点。它解决了三类问题:
- 场景序列化时,字段值需要写进文本数据。
- 运行前,用户仍然需要能编辑脚本字段默认值。
- 运行中,托管对象的字段变化需要有机会回写到本地缓存。
这和 Unity Inspector 里的“脚本字段序列化层”在理念上很接近,但当前实现更轻量,也更直接。
## 运行时里字段值到底有几层
## 字段到底有哪几层
当前字段值至少可能来自三层:
1. 类默认值
来自运行时 `TryGetClassFieldDefaultValues()`Mono 实现会真实构造一个托管对象并读取字段初始化结果。
- 来自 `MonoScriptRuntime::TryGetClassFieldDefaultValues()`
- 它反映的是 C# 初始化后的真实默认值
2. 存储覆盖值
来自 `ScriptFieldStorage`;它会在场景序列化、运行前编辑和生命周期回写之间持续存在。
- 来自 `ScriptFieldStorage`
- 它是场景/本地持久化层
3. 活体托管值
来自当前运行的托管实例`ScriptEngine::TryGetScriptFieldModel()``TryGetScriptFieldValue()` 会优先读这一层。
- 来自当前正在运行的托管实例
`ScriptFieldSnapshot` 里的 `valueSource` 就是在说明当前展示值到底来自哪一层。
这三层的意义不同:
## 当前生命周期是怎么串起来的
- 类默认值回答“如果没有任何场景覆盖,这个字段原本该是什么”
- 存储覆盖值回答“场景目前记住了什么”
- 活体托管值回答“本次运行到现在,这个字段被脚本改成了什么”
真实顺序如下:
## 当前哪些字段会进入字段模型
1. `SceneRuntime::Start()` 调用 `ScriptEngine::OnRuntimeStart(scene)`
2. `ScriptEngine` 收集场景里的 `ScriptComponent`,并订阅 `Scene::OnGameObjectCreated()`,保证运行中生成的新对象也会被继续追踪。
3. 对满足运行条件的组件,调用运行时 `CreateScriptInstance()`
4. 然后按顺序补发 `Awake``OnEnable`
5. 第一次 `OnUpdate()` 前,会先补发一次 `Start`
6. 每个生命周期调用后,运行时会把托管字段同步回 `ScriptFieldStorage`
7. 停止运行时,按 `OnDisable -> OnDestroy -> DestroyScriptInstance` 回收。
当前 Mono 后端的真实规则不是“所有字段都进来”,而是经过一层非常明确的筛选:
这里最关键的一点,是当前引擎把生命周期顺序集中收口在 `ScriptEngine`,而不是让 Mono 运行时自己决定。这样未来即便更换脚本后端,生命周期语义仍然可以保持一致。
- 排除:
- `static`
- `const / literal`
- `readonly / init-only`
- 接受:
- `public` 实例字段
- `[SerializeField] private` 字段
- 最后还要满足当前支持的字段类型
## `IScriptRuntime` 的真正意义
这意味着:
`IScriptRuntime` 不是为了“为了抽象而抽象”。它解决的是一个很实际的问题:
- `public` 不是进入序列化/字段模型的唯一方式
- `private` 也不是天然不行,关键在于它是否被显式声明为可序列化字段
- 引擎主流程需要操心“什么时候创建实例、什么时候调用生命周期、字段怎么读写”。
- 但它不应该知道 Mono API、GCHandle、程序集加载这些实现细节。
## 为什么支持 `[SerializeField] private`
因此 `IScriptRuntime` 只暴露引擎真正关心的契约:
这是当前文档里必须讲清楚的一条设计原则。
- 运行时启停
- 类字段元数据查询
- 托管字段读写
- 实例创建/销毁
- 生命周期方法调用
如果只允许 `public` 字段进入字段模型,会有两个直接问题:
这样 `ScriptEngine` 才能成为“脚本系统总调度器”,而不是某个具体运行时的包装类。
- 脚本作者为了让字段能进 Inspector / 场景存储,只能把本来应该私有的实现细节也暴露成公开 API
- 类的封装边界会被序列化需求反向破坏
## 当前 Mono 方案做到了哪一步
支持 `[SerializeField] private` 的好处是:
`MonoScriptRuntime` 当前已经具备以下实际能力:
- 你可以保留封装,把类对外 API 面控制住
- 你仍然能让字段参与场景存储和 Inspector
- 字段重构时更安全,不会因为“想序列化”就把内部状态长期公开
- 初始化 Mono 域并加载核心/游戏程序集
- 发现继承 `MonoBehaviour` 的非抽象脚本类。
- 枚举支持类型的公共实例字段,并读取字段默认值。
- 创建托管实例,并注入 `GameObject` / `ScriptComponent` 上下文。
- 通过 internal call 桥接基础引擎 API。
- 生命周期调用后把已存储字段同步回本地缓存。
这正是 Unity 一类商业引擎长期采用这套规则的核心原因
但也要明确它还没有做到什么:
## 为什么未标注的 private 字段仍然要忽略
- 没有热重载和程序集增量刷新
- 没有完整的脚本调试器集成。
- 没有更细的域隔离和编辑器运行时分层。
- `SyncManagedFieldsToStorage()` 当前只回写“本地已经存在的字段”,不会自动持久化运行时临时新增字段。
因为不是所有 private 字段都应该持久化
## 为什么字段同步策略这么保守
很多 private 字段只是:
当前字段同步只回写 `ScriptFieldStorage` 里已经存在且类型匹配的字段。这种设计看上去保守,但它有明确好处:
- 临时缓存
- 运行时计数器
- 中间态标记
- 纯内部实现细节
- 不会因为运行时临时字段把场景数据层污染得越来越不可控。
- 可以保住“场景里声明了哪些持久化字段”这条边界。
- 对编辑器和序列化格式更安全。
如果把它们也自动纳入字段模型,会导致:
代价也很明显:
- 场景数据被临时状态污染
- Inspector 暴露出不该改的内部细节
- 运行时偶发状态被错误回写到持久化层
- 运行中动态产生的临时计数器、缓存值,不会自动进场景。
- 如果字段类型改了,系统会把它标成 mismatch而不是偷偷帮你转换。
因此当前策略很明确:
这是一种更偏工程安全的选择。
- 想进入字段模型,就显式标 `[SerializeField]`
- 不标,就保持私有实现细节身份
## 类切换为什么要走 `SetScriptClass()`
## 为什么 `readonly` 也被排除
当前运行时重绑定逻辑并不是“任意改三个字符串都能触发”。
当前字段同步模型要求:
- `ScriptComponent::SetScriptClass()` / `ClearScriptClass()` 会通知 `ScriptEngine`
- 运行时中的 `ScriptEngine::OnScriptComponentClassChanged()` 会停掉旧实例,再按新类重新创建和跟踪。
- `SetAssemblyName()` / `SetNamespaceName()` / `SetClassName()` 只是原始字段 setter不会触发这条流程。
- 运行前把存储覆盖值写回托管实例
- 运行后把托管值同步回 `ScriptFieldStorage`
也就是说,真正要做脚本类切换时,必须走显式重绑定 API
`readonly` 字段不适合承担这个双向同步职责,因此当前实现选择直接排除它。这是偏工程安全的取舍,不是功能缺失
## 一个最直接的例子:`FieldMetadataProbe`
`managed/GameScripts/FieldMetadataProbe.cs` 当前几乎就是规则样本:
- `Health` / `Speed` / `Label` / `SpawnPoint` / `State` / `Target`
- 会进入字段元数据
- `HiddenFlag`
- 因为是 `[SerializeField] private`,也会进入字段元数据
- `IgnoredPrivateCounter`
- 因为是未标注的 private不会进入
- `SharedCounter`
- 因为是 `static`,不会进入
- `UnsupportedRotation`
- 因为 `Quaternion` 当前不在支持类型里,不会进入
这条规则已经被 `ClassFieldMetadataListsSupportedPublicInstanceFields` 和相关默认值测试直接覆盖。
## 一个更完整的运行时例子:`SerializeFieldProbe`
`managed/GameScripts/SerializeFieldProbe.cs` 展示了 `[SerializeField] private` 字段是如何真正走完整个同步链的。
当前测试场景做了这几步:
1.`ScriptFieldStorage` 里预先写入:
- `HiddenCounter = 42`
- `HiddenEnabled = false`
2. 启动运行时并创建托管实例
3. `CreateScriptInstance()` 把这两个存储覆盖值写回 private 字段
4. 脚本在 `Start()` 里读取并修改它们
5. `SyncManagedFieldsToStorage()` 再把更新后的值同步回存储
6. 场景序列化并重新加载后,值仍然能 round-trip 保持
同一测试还验证了一个边界:
- `IgnoredPrivateCounter` 这种未标注 private 字段不会被写入 `ScriptFieldStorage`
这正是当前字段模型“支持 `[SerializeField] private`,但保持内部状态边界”的关键体现。
## 为什么这种同步策略是保守但合理的
当前实现并不是“看到托管字段就自动持久化”,而是更保守地只同步已经进入字段模型的字段。
它的好处很现实:
- 不会把运行时临时字段偷偷带进场景数据
- 不会因为类里多了一个内部变量,就让序列化格式悄悄膨胀
- 字段迁移或类型变化时,边界更可控
这是更偏商业引擎工程安全的取舍。
## 推荐阅读顺序
如果你第一次接触这个模块,建议按下面顺序看:
1. [Scripting](../../XCEngine/Scripting/Scripting.md)
2. [ScriptComponent](../../XCEngine/Scripting/ScriptComponent/ScriptComponent.md)
3. [ScriptField](../../XCEngine/Scripting/ScriptField/ScriptField.md)