HybridCLR原理中的重点总结

序言

该文章以一个新手的身份，讲一下自己学习的经过，大家更快的学习HrbirdCLR。

我之前的两个Unity项目中，都使用到了热更新功能，而热更新的技术栈都是用的HybridCLR。

第一个项目本身虽然已经集成好了热更逻辑（使用HybridCLR），但是热更逻辑都是主程在处理的，而我主要是做UI的界面和业务逻辑功能，基本没接触到HybridCLR。

而第二个项目需要自己把热更新功能搭建起来，于是就使用了第一个项目的已经完成的HybridCLR的框架代码，根据第一个项目做修改，来自己一点点把HybridCLR搭建起来。

所以我现在是一个处理好了HybridCLR逻辑，但是不懂原理的Unity新手状态。

于是引出这个文章，该文章不是讲解HybridCLR在Unity下的热更实现细节，而是讲HybridCLR的需要注意原理重点。

重点总结

用HybridCLR的官网上的一个简介来引出重点。

HybridCLR是一个特性完整、零成本、高性能、低内存的近乎完美的Unity全平台原生c#热更方案。

HybridCLR扩充了il2cpp的代码，使它由纯AOT runtime变成AOT+Interpreter 混合runtime，进而原生支持动态加载assembly，使得基于il2cpp backend打包的游戏不仅能在Android平台，也能在IOS、Consoles等限制了JIT的平台上高效地以AOT+interpreter混合模式执行，从底层彻底支持了热更新。

HybridCLR不仅支持传统的全解释执行模式，还开创性地实现了 Differential Hybrid Execution(DHE) 差分混合执行技术。即可以对AOT dll任意增删改，会智能地让变化或者新增的类和函数以interpreter模式运行，但未改动的类和函数以AOT方式运行，让热更新的游戏逻辑的运行性能基本达到原生AOT的水平。

 这是HybridCLR官网开头的一个简介，这段文字包含了几个比较重要的信息，如果没有了解过的同学，对于这些信息就不能抓住。

重点主要有以下几个：

IL2CPP

AOT

Interpreter

DHE

IL2CPP

我们先从字面理解，IL意思就是中间语言（Intermediate Language），CPP是C++。所以IL2CPP意思就是：中间语言转换为C++。

再让我们来看一下Unity官方文档的说法：

The IL2CPP (Intermediate Language To C++) scripting backend
 is an alternative to the Mono backend. IL2CPP provides better support for applications across a wider range of platforms. The IL2CPP backend converts MSIL (Microsoft Intermediate Language) code (for example, C# code in scripts) into C++ code, then uses the C++ code to create a native binary file (for example, .exe, .apk, or .xap) for your chosen platform.

 首先，希望大家能在不翻译的情况下，阅读完这个概述。如果实在不理解其中的一些单词，可以在整句翻译之后，再回来查看这段文字的意思（很多情况下，英文的理解和中文是不一样的）。

其次，在理解了以上概述的意思之后，我们来查看Unity中IL2CPP的配置，在Project Setting -> Player 选项里：

Scripting Backend 有两个选项，Mono和IL2CPP。

然后，现在我们得知，IL2CPP是将C#转换为中间语言，再将中间语言转换为C++，再转换为我们所编译的平台对应的二进制文件（.exe、.apk或.xap）。

而Mono是通过在发布平台生成对应的Mono VM（Mono VM即Mono的解释器，有关解释器，之后会说到）来处理的。

以上是IL2CPP和Mono这两个选项的主要区别。

在我个人看来，中间语言以后会有比较大的发展，因为像现在Javascript等语言也在依托于中间语言，获得了较大的性能提升。

大家对IL2CPP还想更详细的了解的话，可以查看：

https://blog.csdn.net/Devil_MayCare/article/details/106378192

https://zhuanlan.zhihu.com/p/19972689

AOT

AOT的解释

AOT的全称是Ahead Of Time，字面意思是运行前编译。

程序的运行按编译方式来区分的话，主要有两种方式：静态编译和动态编译。

而我们通常也可以将静态编译称为AOT。

静态编译

静态编译是在运行前被翻译为机器码，可以直接编译目标平台识别和运行。

优点：这样的程序运行速度相对于动态编译来说会快很多

缺点：就是在我们修改代码的时候，每次测试修改过的代码，都会执行一次编译，这样相对于动态编译来说，开发效率会低一些。

还有一个最重要的缺点就是：静态编译如果要修改已经发布的程序，必须要打包，然后替换掉线上的程序。

动态编译

动态编译是在运行的时候，需要有一个解释器，解释器会随着程序一起打包，才被对应语言的解释器进行解释成机器语言，然后再由机器运行。

缺点：就是在运行时的速度比静态编译慢很多

优点：在开发时，不需要等待编译的过程，相对来说，开发效率会高一些。

同样最重要的优点：动态编译可以直接修改包里的代码，替换了包里的代码后，就可以完成程序更新的需求。

而我们也可以将动态编译称为JIT。

JIT的解释

即Just-In-Time，字面意思是即时编译，也可以称为运行时编译。

对应关系

所以我们从AOT整理出静态编译，再整理出动态编译，再整理出JIT。

现在我们整理出Unity根据编译类型来划分的对应关系：

静态编译->AOT->IL2CPP

那么动态编译也是有对应关系的：

动态编译->JIT->Mono

其中AOT->IL2CPP和JIT->Mono这两条对应关系的原理，在IL2CPP这一节中已经讲过，大家可以往回看一下。

各种编译类型的语言

静态编译(AOT)主要是以C/C++等语言为主，而动态编译(JIT)主要是以lua、Javascript、python等为主。

还有就是有些语言既可以支持AOT，也支持JIT，其中就包括C#、Javascript（前面就说过现在Js也可以处理为中间语言，再转换为C++）。

热更需求

在Unity开发出来的游戏，会需要上传到对应平台（Android的Google Play、iOS的AppStore），然后用户使用Android或iOS对应平台上下载下来。

那么在我们更新了一点功能之后，用户又需要从Android或iOS平台上再下载一次，这是比较不友好的用户体验。

那么现在我们的需求就是：在我们更新了功能之后，用户打开游戏，直接下载我们更新的功能代码和图片资源等（下载更新的功能代码和图片资源到平台的可读写目录，速度较快，不怎么影响用户体验），直接就能体验到新功能。

以上这个需求就是热更新。

遇到问题

那么现在我们的情况是

IL2CPP->速度快，但是不能热更新（前面说过了，IL2CPP需要编译，打包，再替换平台上的程序）。

JIT->速度慢，但是能热更（将代码或资源下载到平台的可读写目录，等程序运行的时候，会自动运行平台的可读写目录中的代码）。

所以现在的想法是可不可以将IL2CPP改造为可以热更的IL2CPP，于是需要加上Interpreter，组成了HybridCLR的官方解释中的AOT+Interpreter。

这也就是HybrildCLR要解决的问题。

Interpreter

Interpreter的意思是解释器（和动态语言中提到的解释器是同一个意思），是动态语言实现动态更新的必要逻辑，像前面提到的Mono VM就是解释器，而Javascript的解释器有V8、SpiderMonkey等。

但是，HybridCLR中的Interpreter和其他语言的Interpreter又有一个区别，那就是HybridCLR的Interpreter只处理dll库的选择，不是解释dll库中的代码。

这是HybridCLR能继续保持静态编译（AOT）类型的一个关键。

这种技术是在Mixed Mode Execution中获得的启发。

Tips：与解释器对应的就是编译器，编译器有LLVM、GCC等。大家有兴趣可以自己查询。

DHE

这是HybridCLR的一个商业版本才提供的技术支持。

这个了解不多，大家在官网查看即可。