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HotReload Unity C# script without exit play mode and keep the running context unchanged

Primary LanguageC#MIT LicenseMIT

UnityScriptHotReload

本仓库可以实现运行中无感重载C#代码

主要功能

Unity开发者经常需要在Editor运行起游戏后调试代码,并临时修改代码测试效果,但Unity自身的运行时重新编译C#代码并重载脚本会造成逻辑中断,因此并不可用。
本仓库解决了这个问题,可以实时修改代码并无缝使用新代码的逻辑继续运行,并保持内存中的数据和线程上下文均不改变。

安装步骤

  • 复制 Assets/HotReload 目录到您的工程
  • 如果提示 Mono.Cecil.dll 文件有多份,删除 HotReload/Editor/Plugins/Mono.Cecil.dll 文件
  • 如果提示 MethodHook 有冲突,删除 Assets/HotReload/UnityHook 目录, 并确保您的本地版本更新到最新
  • 打开文件 HotReload/Editor/HotReloadConfig.cs, 通过修改HotReloadConfig.hotReloadAssemblies 字段预先配置您需要热重载的程序集名称列表

使用步骤

  1. 点击Play按钮启动游戏,测试中发现逻辑错误,假设此场景不容易重现,您并不想停止play修改代码后再重新运行
  2. 直接修改C#代码
  3. 点击菜单 【ScriptHotReload/PatchAssemblies】, 片刻后若控制台出现 热重载完成 提示则表示已成功重载
  4. 继续测试,逻辑已被修改
  5. 发现逻辑依旧有错误,重复步骤 2~4

功能及限制

  • 可以修改原有函数的内容
  • 可以新增普通函数
  • 可以新增类型
  • 不可以修改已存在类型的成员变量
  • 不可以新增虚函数
  • 对新增类型或者函数的访问只能通过已存在函数的代码调用,一般情况下无法通过反射调用(patch编号是自增的)

测试用例使用步骤

测试用例文件为 Assets/Scripts/TestDll/TestDll_Main.cs

  • 打开场景 Scenes/SampleScene 并点击Play运行游戏
  • 点击场景中的 Test 按钮,查看控制台输出
  • 启用文件 TestDll_Main.cs 顶部的宏定义 #define APPLY_PATCH
  • 点击菜单 【ScriptHotReload/PatchAssemblies】
  • 再次点击 Test 按钮,对比控制台的输出差异

▶ 执行效果

  • BeforePatch Image

  • AfterPatch0 Image

  • AfterPatch1 Image

最佳实践

直接原地修改C#代码即可

实现原理

patch原理

本仓库会在运行状态下使用与UnityEditor编译Editor下的程序集时完全一致的参数生成一份新的dll到临时目录, 然后对比新的dll与原始dll的差异,将差异函数使用 inline hook 跳转到新的dll实现。
由于新的dll内的类型和函数与原始dll虽然名称相同,但实际是不同的类型,为了避免正在运行的代码出现类型校验异常,本方案在新的dll在被载入内存前会使用Mono.Cecil对其函数体进行修正,将其对字段和函数的访问全部替换为对同名的原始dll内对应类型的访问,同时清除新dll的相关类型的静态构造函数以避免其逻辑被执行两次(新增类型不清除而是Fix,因其静态构造函数未执行过)。最后将新dll载入内存后执行hook实现patch。

断点问题

由于调试器将每一个cs源码文件仅与单一的pdb进行关联,因此要求被修改的cs文件中的函数被执行时需要全部都在patch dll内,因此对于没有发生改变的函数,本方案强制对其修改,并且全部注册为hook,保证被修改函数所在文件的其它函数执行时都会跳转到patch内。

相关截图

  • 临时文件路径
    Image

  • 函数重定向 Image

  • 已存在类型的静态构造函数 Image

  • 新类型的静态构造函数 Image

第三方库

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