如何制作可在运行时保存Unity特定对象及组件值的存档系统

问题根源 #

多数通用存档工具只支持基础类型，本质是因为Unity的内置值类型（Vector、Quaternion等）、集合（字典）以及场景对象（GameObject/组件）无法被常规序列化工具直接处理：

• JsonUtility 对非Unity原生支持的类型（比如字典）兼容性极差，且需要类和字段都标记[Serializable]；
• Newtonsoft.Json 不识别Unity对象的内部结构，直接序列化GameObject/组件会生成一堆无效数据，甚至抛出异常。

分步解决方法 #

1. 处理Unity值类型（Vector3、Color等） #

给Newtonsoft.Json写自定义转换器，把复杂值类型拆成基础字段序列化：

public class Vector3Converter : JsonConverter<Vector3>
{
    public override void WriteJson(JsonWriter writer, Vector3 value, JsonSerializer serializer)
    {
        writer.WriteStartObject();
        writer.WritePropertyName("x");
        writer.WriteValue(value.x);
        writer.WritePropertyName("y");
        writer.WriteValue(value.y);
        writer.WritePropertyName("z");
        writer.WriteValue(value.z);
        writer.WriteEndObject();
    }

    public override Vector3 ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, Vector3 existingValue, bool hasExistingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        JObject jo = JObject.Load(reader);
        return new Vector3(
            (float)jo["x"],
            (float)jo["y"],
            (float)jo["z"]);
    }
}

使用时把转换器加入序列化配置：

var jsonSettings = new JsonSerializerSettings();
jsonSettings.Converters.Add(new Vector3Converter());
string serializedData = JsonConvert.SerializeObject(yourSaveData, jsonSettings);

2. 处理字典与自定义集合 #

JsonUtility 不支持原生字典，需要封装可序列化的字典类：

[Serializable]
public class SerializableDict<TKey, TValue> : Dictionary<TKey, TValue>, ISerializationCallbackReceiver
{
    [SerializeField] private List<TKey> _keys = new();
    [SerializeField] private List<TValue> _values = new();

    public void OnBeforeSerialize()
    {
        _keys.Clear();
        _values.Clear();
        foreach (var pair in this)
        {
            _keys.Add(pair.Key);
            _values.Add(pair.Value);
        }
    }

    public void OnAfterDeserialize()
    {
        Clear();
        for (int i = 0; i < Math.Min(_keys.Count, _values.Count); i++)
        {
            Add(_keys[i], _values[i]);
        }
    }
}

Newtonsoft.Json原生支持字典，但如果字典里存Unity值类型，要配合上面的自定义转换器使用。

3. 处理GameObject/组件（核心原则：不直接序列化引用） #

Unity场景对象是动态实例，直接序列化会导致存档无法跨场景/版本兼容，正确做法是只序列化关键业务数据：

• 先定义纯数据类，存储需要存档的参数：

  [Serializable]
  public class PlayerSaveData
  {
      public Vector3 position;
      public Quaternion rotation;
      public int currentHealth;
      public SerializableDict<string, int> inventory; // 用自定义可序列化字典
  }
  

• 存档时从组件提取数据，读档时把数据赋值回对象：

  // 存档逻辑
  var saveData = new PlayerSaveData();
  saveData.position = playerTransform.position;
  saveData.currentHealth = playerHealthComp.currentHealth;
  string json = JsonConvert.SerializeObject(saveData, jsonSettings);
  File.WriteAllText(Application.persistentDataPath + "/playerSave.json", json);
  
  // 读档逻辑
  string loadedJson = File.ReadAllText(Application.persistentDataPath + "/playerSave.json");
  var loadedData = JsonConvert.DeserializeObject<PlayerSaveData>(loadedJson, jsonSettings);
  playerTransform.position = loadedData.position;
  playerHealthComp.currentHealth = loadedData.currentHealth;
  

4. 现成工具替代 #

如果不想自己写逻辑，Asset Store里的Easy Save 3或Save Game Pro都原生支持Unity值类型、集合，还封装了场景对象的安全序列化逻辑，不用额外写转换器。

避坑提醒 #

• 永远不要直接序列化MonoBehaviour、GameObject这类Unity对象，只序列化纯数据类；
• JsonUtility 要求序列化类必须标记[Serializable]，私有字段要加[SerializeField]才能被序列化；
• Newtonsoft.Json序列化时，用[JsonIgnore]标记不需要存档的字段，避免生成冗余数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yasser Ahmed