存档系统之数据持久化

游戏运行时，我们的游戏数据都是存在内存中的，一旦退出游戏，内存将被释放，这时游戏数据并没有保留下来。因此，利用数据持久化的操作可以将游戏数据从内存存储到硬盘中，从而实现游戏数据的保存。

这篇文章将会介绍几种数据持久化的方案。

值得一提的是，独立开发游戏一般选择Json，优点是人类可读，易调试；而大型联机游戏一般选择二进制存储，人类虽然不可读不易调试，但是它的解析速度最快，也更安全。

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PlayerPrefs

PlayerPrefs是Unity官方封装好的键值对本地存储工具类。

基本操作

存储

键：string
值：int、float、string

PlayerPrefs的存储方式是用类名PlayerPrefs.Setxxx来实现，其中xxx中填入要存储的值类型，参数依次传入键名、要存储的值。下面是用PlayerPrefs存储的几个例子：

• 存储int型到内存中

PlayerPrefs.SetInt(“myAge”, 18);

• 存储float型到内存中

PlayerPrefs.SetFloat(“myHeight”, 165.5f);

• 存储string型到内存中

PlayerPrefs.SetString(“myName”, "大鱼飞九草");

当游戏结束时，Unity会自动把数据存在硬盘中。如果游戏不是正常结束而是崩溃，数据是不会存到硬盘中的。因此，可以调用这个方法立马存储到硬盘中：

PlayerPrefs.Save();

另外，PlayerPrefs有一定的局限性，因为只存在三种类型的存储方式，因此，在存储其他数据时会降低精度。

注意：

• 用同一键名存储的值会被覆盖

读取

读取的顺序是先从内存找，再到硬盘中找。

PlayerPrefs的读取方式是用类名PlayerPrefs.Getxxx来实现，其中xxx中填入要读取的值类型，参数传入键名。下面是用PlayerPrefs读取的例子：

• 读取int类型

int age = PlayerPrefs.GetInt("myAge");

还有一种重载：

// 参数2：默认值
age = PlayerPrefs.GetInt("myAge", 100);

第二个参数默认值对于我们的作用：在得到没有的数据的时候，可以用它来进行基础数据的初始化。

读取float、string类型的也都相似。

注意：当里面没有值时，会返回一个默认值。int对应0，float对应0，string对应""。

判断键是否存在

if(PlayerPrefs.HasKey("myName"))
{
	// 内部逻辑
}

删除

1. 删除指定键值对

PlayerPrefs.DeleteKey("myKey");

2. 删除所有存储的信息

PlayerPrefs.DeleteAll();

存储位置

不同平台PlayerPrefs的存储位置不一样。

• Windows
  • 位置：HKCU\SoftWare\[公司名称]\[产品名称]项下的注册表中
• Android
  • 位置：/data/data/包名/shared_prefs/包名.xml
• IOS
  • 位置：/Library/Preferences/[应用ID].plist

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XML

XML是一种特殊格式的文件，用于传输和存储数据 。XML是一种树形结构根节点。

XML基本语法

1. 创建XML文件：把后缀名改为.xml

2. 注释：

• 单行注释

<!-- 在其中书写注释相关内容 -->

• 多行注释

<!--
	***
	***
-->

3. 固定内容：一定要写在第一行

<!-- version代表版本 encoding代表编码格式 -->
<!-- 编码格式：ASCII码 与 UTF-8 就是两种不同的编码格式 -->
<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8"?>

4. 基本语法

xml的基本语法是<元素标签> </元素标签>配对出现。可以理解为树形结构：必须要有且仅有一个根节点。

<PlayerInfo>
	<name>meimei酱</name>
	<age>19</age>
	<sex>false</sex>
	<ItemList>
		<Item>
			<id>1</id>
			<num>10</num>
		</Item>
		<Item>
			<id>2</id>
			<num>20</num>
		</Item>
	</ItemList>
</PlayerInfo>

注意：特殊符号在xml中的写法

符号	xml中写作
<	&lt
>	&gt
&	&amp
‘	&apos
‘’	&quot

XML属性

区别属性和元素：

• 元素：一个节点之中包裹的东西，即<>元素</>
• 属性：写在节点内部的东西，即<Friend 属性>

它俩表示的意思一样，只是两种写法。

<!-- 属性必须用引号包裹 单引号双引号都可以 -->
<Friend name = "小明" age = '8'>我的朋友</Friend>

如果使用属性记录信息，不想使用元素记录，如下：

<Frind name = "小明" age = "8"/>

验证是否有错

复制到该网址验证：
xml - 菜鸟教程

C#读取存储Xml

1. Xml文件存放的位置：

   • 只读不写：Resource / StreamingAssets 文件夹下
   • 动态存储：Application.persistentDataPath 路径下

2. 读取方法：

   • XmlDocument（较方便且容易操作）
   • XmlTextReader
   • Linq

读取

读取Xml文件信息

using System.Xml; // 需要引用的命名空间

// 1. 创建文本对象
XmlDocument xml = new XmlDocument();

// 2. 直接根据xml字符串内容 来加载xml文件
// 存放在Resources文件夹下的xml文件加载处理（TestXml是一个在Resources里的xml文件）
TextAsset asset = Resources.Load<TextAsset>("TestXml");
xml.LoadXml(asset.text);

// 3. 通过xml文件的路径去进行加载（TestXml是一个在StreamAssets里的xml文件）
xml.Load(Application.streamingAssetsPath + "/TestXml.xml");

读取元素和属性信息

1. 关键的两个类：

• 节点信息类（单个） XmlNode
• 节点列表信息类（多个）XmlNodeList

2. 读取元素：

// 1. 获取xml当中的根节点 参数：固定为"Root"
XmlNode root = xml.SelectSingleNode("Root");
// 2. 在通过根节点 去获取下面的子节点 参数：要获取的节点的内容的字符串
XmlNode nodeName = root.SelectSingleNode("name");
// 3. 获取节点包裹的元素信息，直接.InnerText
nodeName.InnerText

3. 读取属性：

// 1. 通过根节点 去获取下面的子节点
XmlNode nodeItem = root.SelectSingleNode("Item");
// 2. 通过这个节点得到里面的属性 
// 方式1：通过[]得到 []里写的是键
nodeItem.Attributes["id"].Value;
// 方式2：通过 GetNameItem() 得到
nodeItem.Attributes.GetNameItem("id").Value

注意：如果要得到一个同名节点的信息，不要通过XmlNode，这样只能得到第一个节点

// 1. 得到信息
XmlNodeList friendLit = root.SlectNodes("Friend");

// 2. 遍历
// 方式一：迭代器遍历
foreach(XmlNode item in friendList)
{
	print(item.SelectSingleNode("name").InnerText);
}
// 方式二：for循环
for(int i = 0; i < friendList.Count; i ++)
{
	print(friendList[i].SelectSingleNode("name").InnerText);
}

存储

1. 存储路径：Application.persistentDataPath
2. 关键类：

• XmlDocument 用于创建节点 存储文件
• XmlDeclaration 用于添加版本信息
• XmlElement 节点类

using System.Xml;

// 0. 准备存储路径
string path = Application.persistentDataPath + "/PlayerInfo2.xml";


// 1. 创建文本对象
XmlDocument xml = new XmlDocument();


// 2. 添加固定版本信息
// 参数1：版本号
// 参数2：编码格式
// 参数3：只用传一个空字符串
XmlDeclaration xmlDec = xml.CreateXmlDeclaration("1.0", "UTF-8", "");
// 创建完成后 要添加进 文本对象中
xml.AppendChild(xmlDec);


// 3. 添加根节点
XmlElement root = xml.CreateElement("Root");
xml.AppendChild(root);


// 4.添加子节点

// 4.1 为根节点添加子节点
XmlElement name = xml.CreateElement("name");
name.InnerText = "小明";                                 
root.AppendChild(name);

// 4.2 为子节点添加子节点
XmlElement listInt = xml.CreateElement("listInt");
for(int i = 1; i <= 3; i ++)
{
	XmlElement childNode = xml.CreateElement("int");
	childNode.InnerText = i.ToString();
	listInt.AppendChild(childNode);
}
root.AppendChild(listInt);

// 4.3 添加属性
XmlElement itemList = xml.CreateElement("itemList");
for(int i = 1; i = 3; i ++)
{
	XmlElement childNode = xml.CreateElement("Item");
	// 添加属性
	childNode.SetAttribute("id", i.ToString());
	itemList.AppendChild(childNode);
}
root.AppendChild(itemList);


// 5. 保存
xml.Save(path);

修改

// 1. 先判断是否存在文件
if( File.Exists(path) ) // File是自带的类
{
	// 2. 加载后 直接添加节点 移除节点即可
	XmlDocument newXml = new XmlDocument();
	newXml.Load(path);
	
	// 修改就是在原有的基础上 移除或者添加
	
	// 移除
	// 写法1:
	XmlNode node = newXml.SelectStingleNode("Root").SelectStingleNode("name");
	// 写法2：
	XmlNode node = newXml.SelectStingleNode("Root/name");
	// 移除子节点
	XmlNode root2 = newXml.SelectSingleNode("Root");
	root2.RemoveChild(node);
	
	// 添加
	XmlElement speed = newXml.CreateElement("moveSpeed");
	speed.InnerText = "20";
	root2.AppendChild(speed);
	
	// 改了记得存
	newXml.Save(path);
}

XML序列化与反序列化

序列化

序列化是把内存中的数据存储到硬盘的过程

1. 几个关键类：

• XmlSerializer 用于序列化对象为xml
• StreamWriter 用于存储文件
• using 用于方便流对象释放和销毁

2. 序列化

using System.IO; // 使用 StreamWriter 时要引用的命名空间
using System.Xml.Serialization; 

public class Lesson1Test
{
	// 这是我想要保存的类对象
}

public class Main : MonoBehaviour
{
	void Start()
	{
		// 1. 准备一个想要保存的类
		Lesson1Test lt = new Lesson1Test();
		
		
		// 2. 序列化
		// 2.1 确定存储路径
		string path = Application.persistentDataPath + "/Test.xml";
		
		// 2.2 写入文件
		// 括号内的代码：写入一个文件流，如果有该文件直接打开并修改，如果没有直接新建
		// using 的新用法：括号当中包裹的声明的对象 会在 大括号语句块结束后自动释放
		using ( StreamWriter stream = new StreamWriter(path) )
		{
			// 声明一个序列化翻译器
			XmlSerializer s = new XmlSerializer(typeof(Lesson1Test));
			
			// 通过Serialize方法进行序列化翻译
			// 参数1：文件流对象
			// 参数2：想要被翻译的对象
			// 注意：翻译机器的类型要和传入的对象是一致的
			s.Serialize(stream, lt);
		}
	}
}

注意：序列化只支持public，不支持字典

3. 以属性方式存储：
   加上一个特性：[XmlAttribute()] ，括号里面可以传想要的属性名（字符串形式）

4. 给元素改名字：

• 普通元素：[XmlElement()]
• List：[XmlArray()]
• List里面的元素：[XmlArrayItem()]

反序列化

反序列化是把硬盘数据还原为内存上数据的过程

1. 反序列化：

using System.IO;
using System.Xml.Serialization; 

// 0.写出要反序列化对象所在路径
string path = Application.persistentDataPath + "/Lesson1Test.xml";
// 1. 判断文件是否存在
if( File.Exists(path) )
{
	// 2. 反序列化
	// 2.1 读取文件
	using (StreamReader reader = new StreamReader(path))
	{
		// 声明一个反序列化翻译器
		XmlSerializer s = new XmlSerializer(typeof(Lesson1Test));
		
		// 通过DeSerialize方法进行反序列化翻译
		// 参数：想要反序列化的对象
		Lesson1Test lt = s.DeSerialize(reader) as Lesson1Test;
	}
}

注意：List对象如果有默认值，反序列化时不会清空，会在后面添加

Ixmlserializable 接口

1. 定义：Ixmlserializable是XmlSerializer提供的可拓展内容。他能让一些不能被序列化和反序列化的特殊类能被处理。

2. 自定义类实践：

public class Test1 : Ixmlserializable
{
	public int test1;
	
	// 下面是实现这个接口后要实现的方法
	
	public XmlSchema GetSchema()
	{
		return null;
	}
	
	public void ReadXml(XmlReader reader)
	{
		// 反序列化时自动调用
		// 1. 读属性
		this.test1 = int.Parse(reader["test1"]);
		// 2. 读节点
		// 方式1：
		reader.Read(); // 这时是读到根节点
		reader.Read(); // 这时是读到test1前面包裹节点
		this.test1 = int.Parse(reaser.Value()); // 得到当前内容的值
		reader.Read(); // 这时是读到test1尾部包裹节点
		// 方式2：
		while( reader.Read() )
		{
			if( reader.NodeType == XmlNodeType.Element )
			{
				switch(reader.Name)
				{
					case "test1":
						reader.Read();
						this.test1 = int.Parse(reader.Value);
						break;
				}
			}
		}
		// 3. 读包裹元素节点
		XmlSerializer s = new XmlSerializer(typeof(int));
		// 跳过根节点
		reader.Read();
		reader.ReadStartElement("test1");
		test1 = (int)s.Deserialize(reader);
		reader.ReadEndElement();
	}
	
	public void WriteXml(XmlWriter writer)
	{
		// 序列化时自动调用
		// 1. 写属性
		writer.WriteAttributeString("test1", this.test1.toString());
		// 2. 写节点
		writer.WriteElementString("test1", this.test1.toString());
		// 3. 写包裹节点
		Xmlserializer s = new Xmlserializer(typeof(int));
		writer.WriteStartElement("test1");
		s.Serialize(writer, test1);
		writer.WriteEndElement();
	}
}

public class Main: MonoBehaviour
{
	void Start()
	{
		Test1 t = new Test1();
		// 省略序列化和反序列化内容
	}
}

让Dictionary支持序列化

思路：继承Dictionary，然后实现Ixmlserializable接口

public class SerializerDictionary<TKey, TValue> : Dictionary<TKey, TValue>, Ixmlserializable
{	
	public XmlSchema GetSchema()
	{
		return null;
	}
	
	public void ReadXml(XmlReader reader)
	{
		XmlSerializer keySer = new XmlSerializer(typeof(TKey));
		XmlSerializer ValueSer = new XmlSerializer(typeof(TValue));
		
		// 跳过根节点
		reader.Read();
		
		while(reader.NodeType != XmlNodeType.EndElemenrt)
		{
			TKey key = (TKey)keySer.Deserialize(reader);
			TValue value = (TValue)keySer.Deserialize(reader);
			this.Add(key, value);
		}
		
		reader.Read();
	}
	
	public void WriteXml(XmlWriter writer)
	{
		XmlSerializer keySer = new XmlSerializer(typeof(TKey));
		XmlSerializer ValueSer = new XmlSerializer(typeof(TValue));
		
		foreach(KeyValuePair<TKey, TValue> kv in this)
		{
			// 键值对的序列化
			keySer.Serialize(writer, kv.Key);
			ValueSer.Serialize(writer, kv.Value);
		}
	}
}

public class Main: MonoBehaviour
{
	void Start()
	{
		TestLesson4 tl4 = new TestLesso4()
		tl4.dic = new SerializerDictionary<int, string>();
		// 省略序列化和反序列化
	}
}

Json

Json是一种特殊的文件格式，主要用于传输数据、本地数据存储和读取。
与xml的区别是Json配置更简单、某些情况下读写更快速。

Json基本语法

1. 创建Json文件：把后缀名改为.json

2. 注释：

• 单行注释

// 注释内容

• 多行注释

/*
	***
	***
*/

3. 基本语法：

Json格式是一种键值对结构。

符号	含义
{}	对象
[]	数组
:	键值对 对应关系
,	数据分割
""	键名、字符串

键值对表示："键名" : 值内容，其中，值可以是数字、字符串、bool值、数组、对象、null。

// 大括号 包裹的就代表一个对象
{
	// 冒号 代表 键值对的对应关系
	// 逗号 代表 成员变量的间隔符
	"name":"meimei酱",
	"age":19,
	"sex":false,
	"height":165.5,
	// 中括号 代表 数组
	"ids":[1,2,3,4],
	"students":[{"name":"玛丽亚", "age":20, "sex":true},
				{"name":"小明", "age":18, "sex":false}],
	"home":{"address":"成都","street":"春熙路"},
	"son":null
}

在线转Json网站：bejson

C#读取存储Json

存读字符串

• 存储字符串到指定路径文件中

using System.IO;
// 参数1：要存储的路径
// 参数2：要存储的字符串内容
File.WriteAllText(Application.persistentDataPath + "/Test.json", "小草存储的json文件");

注意：直接写文件名和后缀，不能自己加一个文件夹

• 在指定的路径文件中读取字符串

using System.IO;
// 参数：要读取的路径
string str = File.ReadAllText(Application.persistentDataPath + "/Test.json");

JsonUtility

Jsonutility是Unity自带的用于解析Json的公共类。它可以将内存中的对象序列化为Json格式的字符串，也可以将Json字符串反序列化为类对象。

• 序列化：内存 -> 硬盘

JsonUtility提供了现成的方法，可以把类对象序列化为 json字符串，下面是一个实例：

using System.IO;
Person p = new Person();
// 存储类中成员略
string jsonStr = JsonUtility.ToJson(p);
File.WriteAllText(Application.persistentDataPath + "/Person.json", jsonStr);

注意：

1. float序列化时看起来会有一些误差，不过读出时不影响。
2. 自定义类需要加上序列化特性[System.Serializable]
3. 想要序列化私有变量，需要加上特性[SerializeField]
4. JsonUtility不支持字典
5. 存储null时会有一个默认值

• 反序列化：硬盘 -> 内存

using System.IO;
// 读取文件中的json字符串
jsonStr = File.ReadAllText(Application.persistentDataPath + "/Person.json");

// 使用json字符串内容 转换为类对象

// 方法1
// 参数1：要读取的json文件
// 参数2：json文件中对应的类的类型
Person p = JsonUtility.FromJson(jsonStr, typeof(Person)) as Person;

// 方法2
// 参数：要读取的json文件
Person p1 = JsonUtility.FromJson<Person>(jsonStr);

注意：如果json中数据少了，不会报错

另外，JsonUtility无法直接读取数据集合，需要用类对象包裹一层，编码格式必须是UTF-8

LitJson

LitJson是一个第三方库，用于处理Json的序列化和反序列化。它体积小、速度快、易于使用，使用时只需要把他的代码拷贝到工程中即可。建议使用LitJson。

• 获取：直接浏览器搜索LitJson -> 官网中访问GitHUb -> 右侧release下载最新版本 -> 拷贝src/Litjson放进sript文件夹（可以删除除了cs文件外的其他文件）

• 序列化

using LitJson;
using System.IO;

Animal a = new Animal();
// 存储类中成员略
string jsonStr = JsonMapper.ToJson(a);
File.WriteAllText(Application.persistentDataPath + "/Animal.json", jsonStr);

注意：

1. 通过LitJson存储的字符串表现上有点不一样，不过反序列化回来不影响
2. 可以存储字典，字典的键建议用字符串
3. 不能序列化私有变量
4. 需要引用LitJson命名空间
5. 能够准确的存储null

• 反序列化

using LitJson;
using System.IO;

jsonStr = File.ReadAllText(Application.persistentDataPath + "/Animal.json");
// JsonData是LitJson提供的类对象，可以用键值对的形式去访问其中的内容
jsonData data = jsonMapper.ToObject(jsonStr);
// 方法一：索引器里面填类对象的成员变量名
print(data["name"]);
// 方法二：泛型方法
Animal a = JsonMapper.ToObject<Animal>(jsonStr);
print(a.name);

注意：

1. 虽然支持字典类型，但是键一定是字符串类型才能使用。
2. 类结构需要无参构造函数，否则反序列化的时候会报错。

与JsonUtility不同的是，LitJson可以直接读取数据集合。相同点是文本编码格式是UTF-8

二进制

（未完待续）