Before talking ulua, tolua, we take a look at Unity hot update knowledge.

What is hot update

For example: After the line, players download the game on the first version (about 70M or greater), during operation, if the need to replace the UI to display, or modify the logic of the game, this time, if you do not use hot update, you You need to repackage, and then allowing the player to re-download (waste flow and time, experience is not good). Heat can be updated without re-download client updates and games. Hot update general application in the mobile phone network.

Why do lua hot update

In fact, C # itself can achieve heat reflection update, but on ios platform:

 
  System.Reflection.Assembly.Load
System.Reflection.Emit
System.CodeDom.Compiler

It can not be used, and dynamically load dll or cs on these methods, and therefore can not be dynamically loaded or cs dll file (already compiled in the right) in ios, put traditional dotnet dynamic path foreclosed.

Therefore, only through the lua script into the pack ab, ab player by extracting package to update the game logic and game interface.

lua more heat technology

ulua & tolua
xlua
crowd
…

lua hot update process

principle

Use assetbundle updated resources, and because when running compiled lua characteristics, lua files can also be viewed as a resource file (with fbx, Image, etc. as) could have scored ab package.

Process

Compare files list file
Update file
AB unzip the package of resources
initialization

Download files.txt manifest file from a server running game, compared with the local files.txt manifest file. If the value md5 md5 value of the new local files to download files which are not the same, or in the local list did not have the file downloaded from the server to the ab package PersistentDataPath folder (read-write) in. After downloading the package AB unlock resources, then complete the initialization.

ulua & tolua analytical principle

Since the use lua script as more hot, it certainly can not avoid interaction between lua and C #.

C # call lua

Principle C # is to call lua lua virtual machine, concrete steps can be found in my blog

We can also look at a simple example:

 
  private string script = @"
            function luaFunc(message)
                print(message)
                return 42
            end
        ";
void Start () {
        LuaState l = new LuaState();
        l.DoString(script);
        LuaFunction f = l.GetFunction("luaFunc");
        object[] r = f.Call("I called a lua function!");
        print(r[0]);
}
 
 

lua call C #

reflection

Older versions of ulua in lua to call C # is based on C # reflection.

C#中的反射使用Assembly定义和加载程序集，加载在程序集清单中列出模块，以及从此程序集中查找类型并创建该类型的实例。

反射用到的命名空间：

 
  System.Reflection
System.Type
System.Reflection.Assembly

反射用到的主要类：

System.Type 类－通过这个类可以访问任何给定数据类型的信息。
System.Reflection.Assembly类－它可以用于访问给定程序集的信息，或者把这个程序集加载到程序中。

ulua反射调用C#示例：

 
   private string script = @"
            luanet.load_assembly('UnityEngine') 
            luanet.load_assembly('Assembly-CSharp')
           GameObject = luanet.import_type('UnityEngine.GameObject')        
           ParticleSystem = luanet.import_type('UnityEngine.ParticleSystem')         
   
            local newGameObj = GameObject('NewObj')
            newGameObj:AddComponent(luanet.ctype(ParticleSystem))
        ";

//反射调用
void Start () {
        	LuaState lua = new LuaState();
        	lua.DoString(script);
        }

 
 

可看到通过反射（System.Reflection.Assembly）把UnityEngine程序集加入到lua代码中，通过反射（System.Type）把Unity.GameObject和Unity.ParticleSystem类型加入到lua代码中，这样我们便可以在lua中像在C#里一样调用Unity定义的类。

去反射

现版本的ulua（tolua）中lua调用C#是基于去反射。

去反射的意思是：

把所有的c#类的public成员变量、成员函数，都导出到一个相对应的Wrap类中，而这些成员函数通过特殊的标记，映射到lua的虚拟机中，当在lua中调用相对应的函数时候，直接调用映射进去的c# wrap函数，然后再调用到实际的c#类，完成调用过程。

具体调用过程可参考： Unity3d ulua c#与lua交互+wrap文件理解

因为反射在效率上存在不足，所以通过wrap来提升性能。但是因为wrap需要自己去wrap，所以在大版本更新是可以用到的，小版本更新还是使用反射。

C#与Lua数据交互（lua虚拟栈）

C#与lua的数据交互是基于一个Lua先进后出的虚拟栈：

（1）若Lua虚拟机堆栈里有N个元素，则可以用 1 ~ N 从栈底向上索引，也可以用 -1 ~ -N 从栈顶向下索引，一般后者更加常用。

（2）堆栈的每个元素可以为任意复杂的Lua数据类型（包括table、function等），堆栈中没有元素的空位，隐含为包含一个“空”类型数据

（3）TValue stack[max_stack_len] // 定义在 lstate.c 的stack_init函数

关于Lua虚拟栈入栈的具体操作做可以见下图：

更详细的可见： Lua初学者（四）–Lua调用原理展示（lua的堆栈）

C#与Lua通信（P/Invoke）

所有的通信都是基于P/Invoke模式（性能低）类似JNI
P/Invoke：公共语言运行库（CLR）的interop功能（称为平台调用（P/Invoke））
命名空间：System.Runtime.InteropServices

示例：

 
  [DllImport(LUADLL, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern IntPtr luaL_newstate();

P/Invoke 要求方法被声明为 static。

P/Invoke性能：

为啥P/Invoke看起来这么慢？

（1）寻址方式：调用时指定了CharSet=CharSet.Ansi 那么CLR首先在非托管的DLL中寻找，若找不到，就用带A后缀的函数进行搜索造成开销，可将ExactSpelling的值设为true防止CLR通过修改入口名称进行搜索。

（2）类型转换：在Managed Code和Native Code间传递参数和返回值的过程成为marshalling。托管函数每次调用非托管函数时，都要求执行以下几项操作：

将函数调用参数从CLR封送到本机类型。
执行托管到非托管形式转换。
调用非托管函数（使用参数的本机版本）
Interop在进行封送时候，对bittable可以不进行拷贝，而是直接内存锚定。
将返回类型及任何“out”或“in,out”参数从本机类型封送到 CLR 类型。

（3）VC++ 提供自己的互操作性支持，这称为 C++ Interop。 C++ Interop 优于 P/Invoke，因为 P/Invoke 不具有类型安全性，参数传递还需要做类型检查。

Bittable类型（byte,int,uint）与非Bittable类型（char, boolean,array,class）

参考书： NET互操作 P_Invoke，C++Interop和COM Interop.pdf

ulua的优化方式汇总

BinderLua太多wrap很慢（反射与去反射共存）
Lua代码打入AssetBundle为了绕过苹果检测
动态注册Wrap文件到Lua虚拟机（tolua延伸）
ToLuaExport. memberFilter的函数过滤
尽量减少c#调用lua的次数来做主题优化思想
尽量使用lua中的容器table取代c#中的所有容器
例子CallLuaFunction_02里附带了no gc alloc调用方式
Lua的bytecode模式性能要低于Lua源码执行
取消动态参数：打开LuaFunction.cs文件，找到函数声明：

 
  public object[] Call(params object[] args){
    return call(args, null);
}

取消动态参数args，可用较笨方法，就是定义6-7个默认参数，不够再加。

安卓平台如果使用luajit的话，记得在lua最开始执行的地方请开启 jit.off()，性能会提升N倍。
记得安卓平台上在加上jit.opt.start(3)，相当于c++程序-O3，可选范围0-3，性能还会提升。Luajit作者建议-O2