유니티 코루틴 최적화
Unity 스크립팅을 해봤다면 코루틴을 모르는 사람이 없다고 생각될 정도로 코루틴은 매우 중요한 기능 중 하나이다. C# 6.0의 async, await와 비슷한 느낌으로 루틴을 단계적으로 실행시킬 수 있으며, 게임처럼 시간의 흐름이 중요한 로직을 작성할 때 코루틴은 (비록 비동기는 아니지만)매우 강력하면서도 심플하게 코딩할 수 있도록 도와준다.
Garbage
그러나 코루틴은 생각보다 쓰레기 메모리(가비지)를 자주 생성하며, 이는 가비지 컬렉터의 좋은 먹잇감이 된다. 코루틴을 자주 사용하는 로직에서 이를 최적화 하지 않는다면 GC의 collect에서 프레임이 상당히 떨어질 수 있을 것이다.
코루틴에서 가비지가 생성되는 주요한 부분으로는 크게 두 가지가 존재한다.
- StartCoroutine
- YieldInstruction
StartCoroutine도 가비지를 생성한다고?
StartCoroutine 메서드를 호출하는 순간 유니티는 해당 코루틴을 관리하기 위해 엔진 내부에서 인스턴스가 생성되며, 이는 가비지 컬렉터의 먹이가 된다. 때문에 StartCoroutine을 최소한으로 사용해야 그나마 적은 가비지를 생성하게 될 것이다.
StartCoroutine 자체는 유니티 엔진 내부의 코드이기 때문에 이를 최적화 하는 것은 불가능하며, 그나마 최적화를 한다면 직접 코루틴 기능을 제작하는 방법 외엔 없다. 비슷한 기능을 제공하는 에셋으로는 More Effective Coroutine 라는 것이 존재한다.
YieldInstruction은 뭐지?
YieldInstruction은 코루틴 내부에서 yield 구문에 사용되는 값이다. 크게 3가지를 사용한다.
- WaitForEndOfFrame
- WaitForFixedUpdate
- WaitForSeconds
YieldInstruction은 코루틴에서 아래와 같이 사용한다.
yield return new WaitForEndOfFrame();
yield 구문 자체는 가비지를 생성하지 않지만, YieldInstruction을 new를 통해 인스턴스를 생성해서 사용해야 하므로 이 때 가비지를 생성하게 된다. 때문에 YieldInstruction을 캐싱만 하더라도 가비지가 생기지 않을 것이다.
internal static class YieldInstructionCache
{
public static readonly WaitForEndOfFrame WaitForEndOfFrame = new WaitForEndOfFrame();
public static readonly WaitForFixedUpdate WaitForFixedUpdate = new WaitForFixedUpdate();
}
// Usage.
yield return YieldInstructionCache.WaitForEndOfFrame;
yield return YieldInstructionCache.WaitForFixedUpdate;
WaitForSeconds
다만 WaitForSeconds의 경우 Seconds라는 float값에 따라 인스턴스가 달라지기 때문에 이를 캐싱하기 위해선 좀 더 복잡한 구조가 필요하다. 가장 간단하게 캐싱하는 방법으로는 아래와 같다.
var wait = new WaitForSeconds(0.1f);
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
// Some Routine.
yield return wait;
}
다만 이 방법은 고정적인 시간을 yield하는 것을 알고 있을 때 가능한 것이며, 게임을 제작하다 보면 그렇지 않은 상황이 자주 생길 것이다.
때문에 좀 더 스마트한 방법으로 캐싱하기 위해선 System.Collection.Generic 네임스페이스에 존재하는 Dictionary와 IEqualityComparer를 통해 다음과 같이 구현해야 할 것이다.
internal static class YieldInstructionCache
{
class FloatComparer : IEqualityComparer<float>
{
bool IEqualityComparer<float>.Equals (float x, float y)
{
return x == y;
}
int IEqualityComparer<float>.GetHashCode (float obj)
{
return obj.GetHashCode();
}
}
public static readonly WaitForEndOfFrame WaitForEndOfFrame = new WaitForEndOfFrame();
public static readonly WaitForFixedUpdate WaitForFixedUpdate = new WaitForFixedUpdate();
private static readonly Dictionary<float, WaitForSeconds> _timeInterval = new Dictionary<float, WaitForSeconds>(new FloatComparer());
public static WaitForSeconds WaitForSeconds(float seconds)
{
WaitForSeconds wfs;
if (!_timeInterval.TryGetValue(seconds, out wfs))
_timeInterval.Add(seconds, wfs = new WaitForSeconds(seconds));
return wfs;
}
}
// Usage.
yield return YieldInstructionCache.WaitForSeconds(0.1f);
yield return YieldInstructionCache.WaitForSeconds(seconds);
Seconds 값마다 WaitForSeconds 인스턴스를 Dictionary에 캐싱하는 방법이기 때문에 가비지가 아예 발생하지 않는 것은 아니지만, yield return new WaitForSeconds(seconds)를 직접 하는 것보단 훨씬 적은 가비지가 생성될 것이며 훨씬 빠를 것이다.