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UE5 Actor 生命周期

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By Makstein 8 min read

一图流

ActorLifeCycle1 Actor Lifecycle

从磁盘加载

从磁盘加载(Load from disk) 路径适用于已经在关卡中的Actor，如当UEngine::LoadMap发生时，或当关卡流送调用UWorld::AddToWorld时

个人理解：对于打包发布后的游戏，每张地图上的默认物品，例如放置的树，建筑，道路等都以这种方式加载

整体流程：

  1. 从磁盘加载包/关卡中的Actor
  2. 序列化的Actor从磁盘加载完成后调用PostLoad。所有自定义版本化和修复操作应在此处进行。PostLoad与AActor::PostActorCreated互斥
  3. 世界调用UAISystemBase::InitializeActorsForPlay，以准备Actor启动GamePlay
  4. 关卡为任何没有初始化的Actor和seamless travel carry-over 调用Ulevel::RouteActorIntialize，以下为此过程调用的函数
    1. AActor::PreInitializeComponent在InitializeComponent调用前被调用
    2. UActorComponent::InitiializeComponent是在Actor上的每一个Component创建时的帮助函数
    3. AActor::PostInitializeComponent在Actor的所有Component初始化完毕后调用
  5. 当关卡开始运行后，调用AActor::BeginPlay函数

在编辑器中运行

从编辑器中运行时，Actor是从编辑器中直接复制到世界场景中，而不是从磁盘进行加载，整体初始化流程与从磁盘加载类似

  1. Actor被从编辑器复制到新的世界场景中
  2. Actor调用UObject::PostDumplicate
  3. 世界场景调用UAISystemBase::InitializeActorsForPlay
  4. 关卡为任何没有初始化的Actor和seamless travel carry-over 调用Ulevel::RouteActorIntialize，以下为此过程调用的函数
    1. AActor::PreInitializeComponent在InitializeComponent调用前被调用
    2. UActorComponent::InitiializeComponent是在Actor上的每一个Component创建时的帮助函数
    3. AActor::PostInitializeComponent在Actor的所有Component初始化完毕后调用
  5. 当关卡开始运行后，调用AActor::BeginPlay函数

生成

生成Actor时遵循以下流程

  1. UWorld::SpawnActor被调用
  2. AActor::PostSpawnInitialize在Actor生成到世界场景中后被调用
  3. AActor::PostActorCreated被调用，任何构造函数的实现应该在这里进行，与PostLoad冲突
  4. AActor::ExecuteConstructor
  5. AActor::OnConstructor 蓝图Actor的Component和变量在这里被创建和初始化
  6. AActor::PostActorConstructor:
    1. AActor::PreInitializeComponent
    2. UActorComponent::InitializeComponent
    3. AActor::PostInitializeComponent 在Component初始化结束后被调用
  7. UWorld::OnActorSpawned 广播到UWorld
  8. 调用AActor::BeginPlay

补充：第一步UWorld::SpawnActor源码，其中SpawnActor在LevelActor.cpp中实现

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template< class T >  
T* SpawnActorDeferred(  
    UClass* Class,  
    FTransform const& Transform,  
    AActor* Owner = nullptr,  
    APawn* Instigator = nullptr,  
    ESpawnActorCollisionHandlingMethod CollisionHandlingOverride 
	    = ESpawnActorCollisionHandlingMethod::Undefined,  
    ESpawnActorScaleMethod TransformScaleMethod 
	    = ESpawnActorScaleMethod::MultiplyWithRoot  
    )  
{  
    if( Owner )  
    {  
       check(this==Owner->GetWorld());  
    }  
    FActorSpawnParameters SpawnInfo;  
    SpawnInfo.SpawnCollisionHandlingOverride = CollisionHandlingOverride;  
    SpawnInfo.TransformScaleMethod = TransformScaleMethod;  
    SpawnInfo.Owner = Owner;  
    SpawnInfo.Instigator = Instigator;  
    SpawnInfo.bDeferConstruction = true;  
    return (Class != nullptr) 
	    ? Cast<T>(SpawnActor(Class, &Transform, SpawnInfo)) : nullptr;  
}

在LevelActor.cpp中，经过了大量的检查和配置，最终生成Actor的是这一行代码

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// actually make the actor object  
AActor* const Actor = NewObject<AActor>(LevelToSpawnIn, 
					Class, 
					NewActorName, 
					ActorFlags, 
					Template, 
					false/*bCopyTransientsFromClassDefaults*/, 
					nullptr/*InInstanceGraph*/, 
					ExternalPackage);

接下来是上述流程中的事件

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// Broadcast delegate before the actor and its contained components are initialized  
OnActorPreSpawnInitialization.Broadcast(Actor);

Actor->PostSpawnInitialize(UserTransform, 
						   SpawnParameters.Owner, 
						   SpawnParameters.Instigator, 
						   SpawnParameters.IsRemoteOwned(), 
						   SpawnParameters.bNoFail, 
						   SpawnParameters.bDeferConstruction, 
						   SpawnParameters.TransformScaleMethod);

延迟生成

一个具有生成时公开属性的Actor可以被延迟生成

注意：此处特指蓝图对象，在C++中，应直接使用UWorld::SpawnActorDeffered

蓝图

假设有一个名为BP_LandBuilding的蓝图Actor，并且这个蓝图Actor有一个名为BaseScal的变量，这个变量设置为生成时公开且可编辑实例，则BaseScale的细节面板应如图所示

Base Scale Base Scale

在调用SpawnActor蓝图节点生成此蓝图Actor时，将可以设置BaseScale的值

Spawn Land Building Spawn Land Building

C++

在C++中使用延迟生成，应使用下方代码

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const auto YourActor = GetWorld()->SpawnActorDeferred<YourClass>(YourClass, FTransform::Identity);  
// Do Something 在此处进行任何需要的设置操作
YourActor->FinishSpawning(FTransform::Identity);

Actor 生命周期的结束

在游戏中有几种销毁(Destroy)Actor的方式，但是Actor最终被从世界场景中移除(Removed)的方法是相同的，在游戏过程中，可以使用以下几个函数，但实际上许多Actor实际并不会在游戏过程中被销毁

  • AActor::Destroy 当游戏在任何时候需要移除Actor时，手动调用 AActor::Destroy ，但Gameplay仍在继续。Actor被标记为等待销毁并从关卡的Actor数组中移除
  • AActor::EndPlay 在数个地方调用，旨在保证Actor的生命走向终点。在游戏过程中，如果包含Actor的流送关卡被卸载，Destroy将调用此方法和关卡过渡（Level Transitions）
  • 调用EndPlay的全部情形
    • 显式调用Destroy
    • 手动终止在编辑器中运行
    • 关卡过渡(Seamless Travel 或 加载地图)
    • 包含Actor的流送关卡被卸载
    • Actor的生命周期已过
    • 应用程序被关闭
    • 无论这些情形出现的方式如何，Actor都将被标记为 RF_PendingKill ，因此在下个垃圾回收周期中，UE会将其从内存中解除分配。此外，可以考虑使用更清洁的 FWeakObjectPtr<AActor> 代替手动检查”等待销毁”
  • AActor::OnDestroyed - 这是对Destroy的旧有反应。我们推荐你将此处的逻辑移到EndPlay，因为会由关卡过渡和其他游戏清理函数调用

垃圾回收

一个对象被标记待销毁的一段时间后，垃圾回收会将其从内存中移除，释放其使用的资源。

在销毁过程中，调用以下函数：

  1. UObject::BeginDestroy - 对象可利用此机会释放内存并处理其他多线程资源（即：图像线程代理对象）。与销毁相关的大多数Gameplay功能理应在EndPlay中更早地处理。
  2. UObject::IsReadyForFinishDestroy - 垃圾回收过程将调用此函数，以确定对象是否可以永久解除分配。返回false，此函数即可延迟对象的实际销毁，直到下一个垃圾回收过程。
  3. UObject::FinishDestroy - 最后，对象将被销毁，这也是释放内部数据结构的机会。这是内存释放前的最后一次调用。

高级垃圾回收

用处不大，在项目设置（Project Settings） 中的 垃圾回收（Garbage Collection） 部分下，可将 创建垃圾回收器UObject群集（Create Garbage Collector UObject Clusters） 选项设为 false，如果经测试性能有提高可以保持关闭

参考链接

虚幻引擎Actor生命周期

Game Development, Unreal Engine
ue
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.