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INTSourceChangelist:3606403
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Availability:Public
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Title:异步资源加载
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Crumbs:%ROOT%, Programming
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Description:运行时期间加载和卸载资源的方法。
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Version: 4.9
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[TOC(start:2)]
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UE4中有一些新系统有助于异步加载资源数据，它们取代了UE3中面向免寻道内容包而存在的大量功能。这些新方法在开发中以及对设备上的烘焙数据的作用相同，因此无需维护两条按需加载数据的代码路径。按需引用和加载数据通常有两种方法：
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## FSoftObjectPaths和TSoftObjectPtr
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让美术或设计师引用资源的最简单方法是创建硬指针的UProperty并为它指定一个类别。在UE4中，如果有一个硬UObject指针属性引用了一个资源，则加载包含这个属性的对象（放在贴图中，或者从gameinfo等引用）时，就会加载这个资源。如果处理不当，就会在游戏开始时加载全部资源。如果您希望美术/设计师能够使用同一个UI作为硬指针来引用特定资源，而不必总是加载被引用资源，可以使用`FSoftObjectPath`或`TSoftObjectPtr`。
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`FSoftObjectPath`是一个简单的结构体，其中有一个字符串包含资源的完整名称。如果您在类中添加这个类型的属性，它就会像`UObject *`属性一样显示在编辑器中。它还会正确处理烘焙和重定向，因此如果您使用SoftObjectPath，就一定能在设备上正确工作。`TSoftObjectPtr`基本上是包含了`FSoftObjectPath`的`TWeakObjectPtr`，将用于设置特定类的模板，这样就可以限制编辑器UI仅允许选择特定类。如果被引用资源存在于内存中，则`TSoftObjectPtr.Get()`将返回这个资源。如果不存在，可以调用`ToSoftObjectPath()`来找出它引用的资源，使用下述方法加载这个资源，然后再次调用`TSoftObjectPtr.Get()`来取消引用。
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如果美术或设计师要手动设置引用，则`TSoftObjectPtrs`和Soft Object Paths十分有用，但如果想要通过查询等功能来查找符合特定要求的资源，而不加载所有资源，则可以使用资源注册表和对象库。
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## 资源注册表和对象库
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资源注册表是用于存储资源元数据的系统，允许搜索和查询这些资源。编辑器利用资源注册表在 **内容浏览器** 中显示信息，但您也可以从游戏代码中使用资源注册表，以查询当前没有加载的游戏资源的元数据。要让资源数据可供搜索，需要向属性添加“AssetRegistrySearchable”标记。对资源注册表的查询返回FAssetData类型的对象，其中包含关于对象的信息以及“键->值”对映射，后者包含标记为可搜索的属性。
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处理已卸载资源组的最简单方法是使用`ObjectLibrary`。`ObjectLibrary`是一个对象，它包含已加载对象列表或已卸载对象的FAssetData，这些对象都是从共享基类继承而来。通过为对象库指定搜索路径来加载对象库，它会将所有资源添加到该路径。这样十分有用，因为您可以针对不同类型指定内容文件夹的各个部分，美术/设计师不必人工编辑主列表即可添加新资源。下面是如何使用对象库从磁盘加载AssetData的示例：
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if (!ObjectLibrary)
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{
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ObjectLibrary = UObjectLibrary::CreateLibrary(BaseClass, false, GIsEditor);
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ObjectLibrary->AddToRoot();
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}
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ObjectLibrary->LoadAssetDataFromPath(TEXT("/Game/PathWithAllObjectsOfSameType");
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if (bFullyLoad)
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{
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ObjectLibrary->LoadAssetsFromAssetData();
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}
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在这个示例中，创建了一个新对象库，关联基类，然后在指定路径中加载所有资源数据。之后可以选择性加载实际资源。如果资源很小，或者您在进行烘焙并需要确保资源均得到烘焙，才需要完全加载资源。只要在烘焙期间执行资源注册表查询，并加载返回的资源，那么对象库对设备上的烘焙数据和开发期间的作用就是相同的。`ObjectLibrary`中包含了资源数据后，就可以执行查询并选择性加载特定资源。以下是如何执行查询的示例：
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TArray<FAssetData> AssetDatas;
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ObjectLibrary->GetAssetDataList(AssetDatas);
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for (int32 i = 0; i < AssetDatas.Num(); ++i)
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{
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FAssetData& AssetData = AssetDatas[i];
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const FString* FoundTypeNameString = AssetData.TagsAndValues.Find(GET_MEMBER_NAME_CHECKED(UAssetObject,TypeName));
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if (FoundTypeNameString && FoundTypeNameString->Contains(TEXT("FooType")))
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{
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return AssetData;
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}
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}
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该示例在对象库中搜索是否有哪个对象的`TypeName`字段包含“FooType”，然后返回所找到的第一个结果。得到`AssetData`后，调用`ToStringReference()`将它转换为`FSoftObjectPath`，然后使用下一个系统异步加载转换后的对象：
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## StreamableManager和异步加载
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现在您已经了解了用于引用磁盘资源的`FSoftObjectPath`，那么如何对它进行异步加载呢？`FStreamableManager`就是最简单的方法。首先，需要创建`FStreamableManager`，我建议将它放在某类全局游戏单件对象中，如使用`GameSingletonClassName`在`DefaultEngine.ini`中指定的对象。然后，可以将`FSoftObjectPath`传递给它并开始加载。`SynchronousLoad`将进行一次简单的块加载并返回对象。该方法或许适用于较小对象，但可能会导致主线程长时间停滞。在这种情况下，您将需要使用`RequestAsyncLoad`，它将异步加载一组资源并在完成后调用委托。请参见以下示例：
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void UGameCheatManager::GrantItems()
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{
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TArray<FSoftObjectPath> ItemsToStream;
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FStreamableManager& Streamable = UGameGlobals::Get().StreamableManager;
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for(int32 i = 0; i < ItemList.Num(); ++i)
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{
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ItemsToStream.AddUnique(ItemList[i].ToStringReference());
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}
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Streamable.RequestAsyncLoad(ItemsToStream, FStreamableDelegate::CreateUObject(this, &UGameCheatManager::GrantItemsDeferred));
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}
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void UGameCheatManager::GrantItemsDeferred()
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{
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for(int32 i = 0; i < ItemList.Num(); ++i)
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{
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UGameItemData* ItemData = ItemList[i].Get();
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if(ItemData)
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{
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MyPC->GrantItem(ItemData);
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}
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}
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}
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在这个示例中，ItemList是设计师在编辑器中修改过的`TArray< TSoftObjectPtr<UGameItem> >`。代码迭代了这个列表，将其转换为`StringReferences`，并令其排队等候加载。所有这些项目加载完成（或由于缺少而加载失败）后，它调用传入的委托。然后，这个委托迭代同一个项目列表，取消引用，并将它们指定给一个玩家。`StreamableManager`在调用委托之前保持对其加载的任何资源的硬引用，因此在调用委托之前，您就不必担心想要异步加载的对象会被垃圾回收。它在调用委托后释放这些引用，因此如果您仍希望保留引用，就需要在其他位置执行硬引用。
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您可以使用相同方法来异步加载`FAssetData`，对它们调用`ToStringReference`，然后添加到数组，再通过委托调用`RequestAsyncLoad`。委托可以是任何对象，因此如果需要，可以传递有效负载信息。结合使用上述方法，您应能够建立一个系统来有效地加载游戏资源。对于直接存取内存的游戏代码，将它转换为处理异步加载需要花费一些时间，但完成后，游戏卡顿情况将明显改善，内存占用也会大幅降低。
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