【Unity优化】GC优化策略

Garbage:内存被“不再使用的数据”占据。

Garbage collection:使上述内存被重新分配。

两种类型代码:核心引擎代码、用户代码(托管代码)

1)核心引擎代码:使用手动内存管理,不使用垃圾回收。

2)用户代码:使用自动内存管理,不需要知道内存管理细节

自动内存管理中的垃圾回收

1)两种内存池:栈(stack)、堆(heap 托管堆)

2)变量在使用范围内时,存储它的内存被分配(allocated)

3)变量超出使用范围时,存储它的内存被重新分配(deallocated)

① 栈:变量在超出使用范围后,占用内存立即被重新分配

② 堆:变量在超出使用范围后,占用内存仍然保持被分配状态

4)垃圾回收器(garbage collector)周期性地标记、重新分配不被使用的堆内存。

栈内存细节

1)存储周期短、小块数据

2)按照后进后出的方式压栈、出栈

3)变量在超出使用范围后,内存立即被重新分配

堆内存细节

1)推荐存储周期长、大块数据;也可存储周期短、小块数据

2)值类型变量存储在栈上,其他变量存储在堆上()

3)堆变量被创建时:

① Unity 检查堆中是否有足够内存空间,如果足够,则分配内存;

② 如果不够,则触发GC(比较耗时)。如果GC后内存足够,则分配内存;

③ 如果GC后内存还不够,则扩充堆内存空间(比较耗时),然后分配内存。

4)堆内存只能被GC重新分配;GC只作用于堆内存

GC细节

1)GC执行步骤:

① 检测堆上的每个对象

② 搜索所有对象的引用,检测是否在有效范围内

③ 不在有效范围内的对象,被标记为待清除

④ 被标记的对象被清除,内存被重新分配(返还给堆)

补充:堆上对象越多、代码中引用的对象越多,GC越耗时。

2)GC执行时机:

① 堆内存没有足够空间分配给新变量

② 由目标平台决定的,定期执行

③ 手动执行

补充:第①步可能造成频繁GC

3)GC引起的问题:

① 耗时导致的卡顿

② 在不恰当的时机GC,影响游戏表现及降帧

③ 堆内存碎片化,占用内存虚高,频繁GC

GC优化策略

1)三种方式:

① 减少GC执行时间

② 减少GC执行频率

③ 在恰当时机手动调用GC

1)三种策略:

① 减少堆分配、对象引用数量

② 减少堆分配、重新分配频率

③ 在恰当时机手动调用GC

GC优化细节

1)减少垃圾数量

① 使用缓存:避免重复的分配、重新分配

② 减少在 Update 这种频繁调用的方法中分配堆内存

③ 使用 Clear 清理集合,而不是每次生成

④ 对象池

2)常见的不必要的堆内存分配

① String:它是不可变的,每次更改都是创建一个新对象。

  1. 常用字符串应该缓存下来
  2. 频繁更新的text,应该把其中变化和不变的部分分开
  3. 对于频繁变化的字符串,使用 StringBuilder 替代
  4. 移除 Debug.Log()

② Unity方法不恰当的调用

  1. 返回数组的方法,会创建新的数组,应在反复使用前缓存
  2. 使用 CompareTag 替代 gameObject.tag
  3. 使用 Input.GetTouch、Input.touchCount 替代 Input.touches
  4. 使用 Physics.SphereCastNonAlloc 替代 Pysiscs.SphereCastAll

③ 装箱:把值类型变量当引用类型使用,将创建一个临时 Object 封装值类型变量

  1. Object.Eauals 方法参数是 Object,如果传入 int 或 float,则会产生装箱
  2. String.Format 同上
  3. 就算我们自己代码中避免装箱,插件中也可能发生装箱,应移除这些方法的调用

④ Coroutines

  1. StartCoroutine 产生少量垃圾(堆内存分配),因为Unity需要创建实例来维护
  2. 减少在性能敏感处调用 StartCoroutine;避免嵌套调用,可能导致调用延迟
  3. yield return 0 会导致装箱,使用 null 代替
  4. 提前缓存 new WaitForSeconds() 对象,复用
  5. 如果 coroutine 产生太多垃圾,使用 Undate 或消息机制替代 coroutine

⑤ 方法引用

  1. 在 Unity 中,匿名方法、命名方法的引用是一个引用类型变量,产生堆分配
  2. 闭包会显著增加内存占用和堆分配,因为捕获了临时变量
  3. 在 gameplay 中避免使用匿名函数、闭包
  4. 避免使用 LINQ、正则表达式,因为都会产生装箱

3)从代码架构上避免不必要的GC检测:

  1. struct 不要包含引用类型字段,这会导致检测所有字段
  2. 类中减少不必要的引用字段
posted @ 2020-07-21 22:47  何三思  阅读(681)  评论(0编辑  收藏  举报