[ゲームプログラミング] Object Pool パターン

パターンの一行要約

頻繁に生成・破棄されるオブジェクトを再利用し、確保コストとGCスパイクを削減するパターンです。

Unityでの典型的な使用例

弾やエフェクトを大量に生成・削除する場合。
モバイルでのGCスパイクを削減する必要がある場合。

構成要素（役割）

Pool: 再利用可能なストレージ
Get: 取り出し
Release: 返却

Unityサンプル（C#）

以下のコードは、上で説明したシナリオに基づいた簡略化されたUnityのサンプルです。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Pool;

public sealed class ProjectilePoolController : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private GameObject projectilePrefab;
    private ObjectPool<GameObject> projectilePool;

    private void Awake()
    {
        projectilePool = new ObjectPool<GameObject>(
            createFunc: () => Instantiate(projectilePrefab),
            actionOnGet: projectile => projectile.SetActive(true),
            actionOnRelease: projectile => projectile.SetActive(false),
            actionOnDestroy: projectile => Destroy(projectile),
            collectionCheck: false,
            defaultCapacity: 32,
            maxSize: 256
        );
    }

    public GameObject SpawnProjectile(Vector3 spawnPosition)
    {
        GameObject projectile = projectilePool.Get();
        projectile.transform.position = spawnPosition;
        return projectile;
    }
}

利点

Instantiate/Destroyの頻度が減り、GCスパイクやヒッチを抑えられます。
最大オブジェクト数を制御できるため、パフォーマンスバジェットの管理が容易になります。

注意点

返却の呼び出しを忘れると、プールの枯渇や不要なメモリ増加が発生する可能性があります。
再利用するオブジェクトを適切にリセットしないと、前フレームのデータが次の使用に漏れることがあります。

相互作用図

オブジェクトを再利用して確保を減らす、プール管理の流れを示します。

flowchart LR

  spawn_request["Spawn Request"]
  check_pool["Idle Object Exists?"]
  checkout["Get From Pool"]
  create_new["Instantiate"]
  active_use["Active Object"]
  release["Release()"]
  reset["Reset State"]
  pool_store["Return To Pool"]

  spawn_request --> check_pool
  check_pool -->|yes| checkout
  check_pool -->|no| create_new
  checkout --> active_use
  create_new --> active_use
  active_use --> release
  release --> reset
  reset --> pool_store
  pool_store --> check_pool