关于Unity中的UGUI优化，你可能遇到这些问题
原文链接：http://blog.uwa4d.com/archives/QA_UGUI-1.htmlUI制作一向是项目开发中的瓶颈所在。如何在实现绚丽效果的同时还能保持优秀的性能以此带来流畅的操作体验？也许看似UI图集、UI按钮等背后都隐藏着错综复杂的逻辑设定，每个UI元素的属性细节都需要开发者细细揣摩。UI优化，知易行难。下面均是开发者在实战中遇到过的拦路虎，我们均提供了解决思路，值得Mark！
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界面制作
网格重建
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一、界面制作
Q1：UGUI里的这个选项 ，应该是ETC2拆分Alpha通道的意思，但是在使用中并没起作用？请问有没有什么拆分的标准和特别要求呢？
据我们所知，alpha split 的功能最初只对 Unity 2D 的 Sprite（SpriteRenderer）有完整的支持，而UI的支持是在Unity 5.4版本之后的。建议大家在Unity 5.4版本以后的UGUI中尝试该功能。
Q2：在UI界面中，用Canvas还是用RectTransform做根节点更好？哪种方法效率更高？
Canvas划分是个很大的话题。简单来说，因为一个Canvas下的所有UI元素都是合在一个Mesh中的，过大的Mesh在更新时开销很大，所以一般建议每个较复杂的UI界面，都自成一个Canvas(可以是子Canvas)，在UI界面很复杂时，甚至要划分更多的子Canvas。同时还要注意动态元素和静态元素的分离，因为动态元素会导致Canvas的mesh的更新。最后，Canvas又不能细分的太多，因为会导致Draw Call的上升。我们后续将对UI模块做具体的讲解，尽请期待。
Q3：UWA性能检测报告中的Shared UI Mesh表示什么呢？
Shared UI Mesh是在Unity 5.2 版本后UGUI系统维护的UI Mesh。在以前的版本中，UGUI会为每一个Canvas维护一个Mesh（名为BatchedMesh，其中再按材质分为不同的SubMesh）。而在Unity 5.2版本后，UGUI底层引入了多线程机制，而其Mesh的维护也发生了改变，目前Shared UI Mesh作为静态全局变量，由底层直接维护，其大小与当前场景中所有激活的UI元素所生成的网格数相关。
一般来说当界面上UI元素较多，或者文字较多时该值都会较高，在使用UI/Effect/shadow和UI/Effect/Outline时需要注意该值，因为这两个Effect会明显增加文字所带来的网格数。
Q4：在使用NGUI时，我们通常会将很多小图打成一个大的图集，以优化内存和Draw Call。而在UGUI时代，UI所使用的Image必须是Sprite；Unity提供了SpritePacker。 它的工作流程和UGUI Atlas Paker有较大的差别。在Unity Asset中，我们压根看不到图集的存在。 问题是：
1. SpritePacker大概的工作机制是什么样的？
2. 如果Sprite没有打包成AssetBundle，直接在GameObject上引用，那么在Build时Unity会将分散的Sprite拼接在一起么？如果没有拼接，那SpritePacker是不是只会优化Draw Call，内存占用上和不用SpritePacker的分离图效果一样？
3. 如果将Sprite打成AssetBundle，AssetBundle中的资源是分散的Sprite吗？如果不是，不同的AssetBundle中引用了两张Sprite，这两张Sprite恰好用SpritePacker拼在了一起，是不是就会存在两份拼接的Sprite集？
4. 如果想使用NGUI Atlas Packer的工作流程，该如何去实现？
简单来说，UGUI和 NGUI 类似，但是更加自动化。只需要通过设定 Packing Tag 即可指定哪些 Sprite 放在同一个 Atlas 下。
可以通过 Edit -> Project Settings -> Editor -> Sprite Packer 的 Mode 来设置是否起效，何时起效（一种是进入 Play Mode 就生效，一种是 Build 时才生效）。所以只要不选 Disabled，Build 时就会把分散的 Sprite 拼起来。可以认为 Sprite 就是一个壳子，实际上本身不包含纹理资源，所以打包的时候会把Atlas 打进去。如果不用依赖打包，那么分开打两个 Sprite 就意味各自的AssetBundle 里都会有一个 Atlas。可以通过第三方工具（如 Texture Packer）制作 Atlas，导出 Sprite 信息（如，第 N 个 Sprite 的 Offset 和 Width，Height 等），然后在 Unity 中通过脚本将该 Atlas 转成一个 Multiple Mode 的 Sprite 纹理（即一张纹理上包含了多个 Sprite），同时禁用 Unity 的 Sprite Packer 即可。
两种做法各有利弊，建议分析一下两种做法对于自身项目的合适程度来进行选择。
Q5：在Unity 5.x版本下，我们在用UGUI的过程中发现它把图集都打进了包里，这样就不能自动更新了，请问图集怎么做自动更新呢？
在Unity 5.x中UGUI使用的Atlas确实是不可见的，因此无法直接将其独立打包。但我们建议，可以把Packing Tag相同的源纹理文件，打到同一个AssetBundle中（设置一样的AssetBundle Name），从而避免Atlas的冗余。同时这样打包可以让依赖它的Canvas的打包更加自由，即不需要把依赖它的Canvas都打在一个AssetBundle中，在更新时直接更新Atlas所在的AssetBundle即可。
Q6：ScrollRect在滚动的时候，会产生Canvas.SendwillRenderCanvases，有办法消除吗？
ScrollRect在滚动时，会产生OnTransformChanged的开销，这是UI元素在移动时触发的，但通常这不会触发Canvas.SendWillRenderCanvases。
如果观察到Canvas.SendWillRenderCanvases耗时较高，可以检查下ScrollRect所在的Canvas是否开启了Pixel Perfect的选项，该选项的开启会导致UI元素在发生位移时，其长宽会被进行微调（为了对其像素），而ScrollRect中通常有较多的UI元素，从而产生较高的Canvas.SendWillRenderCanvases开销。因此可以尝试关闭Pixel Perfect看效果是否可以接受，或者尝试在滚动过程中暂时关闭Pixel Perfect等方式来消除其开销。
二、网格重建
Q1：我在UGUI里更改了Image的Color属性，那么Canvas是否会重建？我只想借用它的Color做Animation里的变化量。
如果修改的是Image组件上的Color属性，其原理是修改顶点色，因此是会引起网格的Rebuild的（即Canvas.BuildBatch操作，同时也会有Canvas.SendWillRenderCanvases的开销）。而通过修改顶点色来实现UI元素变色的好处在于，修改顶点色可以保证其材质不变，因此不会产生额外的Draw Call。
Q2：Unity自带的UI Shader处理颜色时，改_Color属性不会触发顶点重建吗?
在UI的默认Shader中存在一个Tint Color的变量，正常情况下，该值为常数(1,1,1)，且并不会被修改。如果是用脚本访问Image的Material，并修改其上的Tint Color属性时，对UI元素产生的网格信息并没有影响，因此就不会引起网格的Rebuild。但这样做因为修改了材质，所以会增加一个Draw Call。
Q3：能否就UGUI Batch提出一些建议呢？是否有一些Batch的规则？
在 UGUI 中，Batch是以Canvas为单位的，即在同一个Canvas下的UI元素最终都会被Batch到同一个Mesh中。而在Batch前，UGUI会根据这些UI元素的材质（通常就是Atlas）以及渲染顺序进行重排，在不改变渲染结果的前提下，尽可能将相同材质的UI元素合并在同一个SubMesh中，从而把DrawCall降到最低。而Batch的操作只会在UI元素发生变化时才进行，且合成的Mesh越大，操作的耗时也就越大。
因此，我们建议尽可能把频繁变化（位置，颜色，长宽等）的UI元素从复杂的Canvas中离出来，从而避免复杂的Canvas频繁重建。
Q4：我用的是UGUI Canvas，Unity 5.3.4版本，请问如何查看每次Rebuild Batch影响的顶点数， Memory Profiler是个办法但是不好定位。
由于Unity引擎在5.2后开始使用Shared UI Mesh来存储UI Mesh，所以确实很难查看每次Rebuild的UI顶点数。但是，研发团队可以尝试通过Frame Debugger工具对UI界面进行进一步的查看。
Q5：动静分离或者多Canvas带来性能提升的理论基础是什么呢？如果静态部分不变动，整个Canvas就不刷新了？
在UGUI中，网格的更新或重建（为了尽可能合并UI部分的DrawCall）是以Canvas为单位的，且只在其中的UI元素发生变动（位置、颜色等）时才会进行。因此，将动态UI元素与静态UI元素分离后，可以将动态UI元素的变化所引起的网格更新或重建所涉及到的范围变小，从而降低一定的开销。而静态UI元素所在的Canvas则不会出现网格更新和重建的开销。
Q6：UWA建议“尽可能将静态UI元素和频繁变化的动态UI元素分开，存放于不同的Panel下。同时，对于不同频率的动态元素也建议存放于不同的Panel中。”那么请问，如果把特效放在Panel里面，需要把特效拆到动态的里面吗？
通常特效是指粒子系统，而粒子系统的渲染和UI是独立的，仅能通过Render Order来改变两者的渲染顺序，而粒子系统的变化并不会引起UI部分的重建，因此特效的放置并没有特殊的要求。
Q7：多人同屏的时候，人物移动会使得头顶上的名字Mesh重组，从而导致较为严重的卡顿，请问一下是否有优化的办法？
如果是用UGUI开发的，当头顶文字数量较多时，确实很容易引起性能问题，可以考虑从以下几点入手进行优化：
尽可能避免使用UI/Effect，特别是Outline，会使得文本的Mesh增加4倍，导致UI重建开销明显增大；
拆分Canvas，将屏幕中所有的头顶文字进行分组，放在不同的Canvas下，一方面可以降低更新的频率（如果分组中没有文字移动，该组就不会重建），另一方面可以减小重建时涉及到的Mesh大小（重建是以Canvas为单位进行的）；
降低移动中的文字的更新频率，可以考虑在文字移动的距离超过一个阈值时才真正进行位移，从而可以从概率上降低Canvas更新的频率。
三、界面切换
Q1：游戏中出现UI界面重叠，该怎么处理较好？比如当前有一个全屏显示的UI界面，点其中一个按钮会再起一个全屏界面，并把第一个UI界面盖住。我现在的做法是把被覆盖的界面 SetActive(False)，但发现后续 SetActive(True) 的时候会有 GC.Alloc 产生。这种情况下，希望既降低 Batches 又降低 GC Alloc 的话，有什么推荐的方案吗？
可以尝试通过添加一个 Layer 如 OutUI， 且在 Camera 的 Culling Mask 中将其取消勾选（即不渲染该 Layer）。从而在 UI 界面切换时，直接通过修改 Canvas 的 Layer 来实现“隐藏”。但需要注意事件的屏蔽，禁用动态的 UI 元素等等。
这种做法的优点在于切换时基本没有开销，也不会产生多余的 Draw Call，但缺点在于“隐藏时”依然还会有一定的持续开销（通常不太大），而其对应的 Mesh 也会始终存在于内存中（通常也不太大）。
以上的方式可供参考，而性能影响依旧是需要视具体情况而定。
Q2：通过移动位置来隐藏UI界面，会使得被隐藏的UIPanel继续执行更新（LateUpdate有持续开销），那么如果打开的界面比较多，CPU的持续开销是否就会超过一次SetActive所带来的开销？
这确实是需要注意的，通过移动的方式“隐藏”的UI界面只适用于几个切换频率最高的界面，另外，如果“隐藏”的界面持续开销较高，可以考虑只把一部分Disable，这个可能就需要具体看界面的复杂度了。一般来说在没有UI元素变化的情况下，持续的 Update 开销是不太明显的。
Q3：如图，我们在UI打开或者移动到某处的时候经常会观测到CPU上的冲激，经过进一步观察发现是因为Instantiate产生了大量的GC。想请问下Instantiate是否应该产生GC呢？我们能否通过资源制作上的调整来避免这样的GC呢？如下图，因为一次性产生若干MB的GC在直观感受上还是很可观的。
准确的说这些 GC Alloc 并不是由Instantiate 直接引起的，而是因为被实例化出来的组件会进行 OnEnable 操作，而在 OnEnable 操作中产生了 GC，比如以上图中的函数为例：
上图中的 Text.OnEnable 是在实例化一个 UI 界面时，UI 中的文本（即 Text 组件）进行了 OnEnable 操作，其中主要是初始化文本网格的信息（每个文字所在的网格顶点，UV，顶点色等等属性），而这些信息都是储存在数组中（即堆内存中），所以文本越多，堆内存开销越大。但这是不可避免的，只能尽量减少出现次数。
因此，我们不建议通过 Instantiate/Destroy 来处理切换频繁的 UI 界面，而是通过 SetActive(true/false)，甚至是直接移动 UI 的方式，以避免反复地造成堆内存开销。
四、加载相关
Q1：UGUI的图集操作中我们有这么一个问题，加载完一张图集后，使用这个方式获取其中一张图的信息：assetBundle.Load (subFile, typeof (Sprite)) as Sprite; 这样会复制出一个新贴图（图集中的子图），不知道有什么办法可以不用复制新的子图，而是直接使用图集资源 。
经过测试，这确实是 Unity 在 4.x 版本中的一个缺陷，理论上这张“新贴图（图集中的子图）”是不需要的，并不应该加载。 因此，我们建议通过以下方法来绕过该问题：
在 assetBundle.Load (subFile, typeof (Sprite)) as Sprite; 之后，调用
Texture2D t = assetBundle.Load (subFile, typeof (Texture2D)) as Texture2D;
Resources.UnloadAsset(t);
从而卸载这部分多余的内存。
Q2：加载UI预制的时候，如果把特效放到预制里，会导致加载非常耗时。怎么优化这个加载时间呢？
UI和特效（粒子系统）的加载开销在多数项目中都占据较高的CPU耗时。UI界面的实例化和加载耗时主要由以下几个方面构成：
纹理资源加载耗时
UI界面加载的主要耗时开销，因为在其资源加载过程中，时常伴有大量较大分辨率的Atlas纹理加载，我们在之前的Unity加载模块深度分析之纹理篇有详细讲解。对此，我们建议研发团队在美术质量允许的情况下，尽可能对UI纹理进行简化，从而加快UI界面的加载效率。
UI网格重建耗时
UI界面在实例化或Active时，往往会造成Canvas（UGUI）或Panel（NGUI）中UIDrawCall的变化，进而触发网格重建操作。当Canvas或Panel中网格量较大时，其重建开销也会随之较大。
UI相关构造函数和初始化操作开销
这部分是指UI底层类在实例化时的ctor开销，以及OnEnable和OnDisable的自身开销。
上述2和3主要为引擎或插件的自身逻辑开销，因此，我们应该尽可能避免或降低这两个操作的发生频率。我们的建议如下：
在内存允许的情况下，对于UI界面进行缓存。尽可能减少UI界面相关资源的重复加载以及相关类的重复初始化；
根据UI界面的使用频率，使用更为合适的切换方式。比如移进移出或使用Culling Layer来实现UI界面的切换效果等，从而降低UI界面的加载耗时，提升切换的流畅度。
对于特效（特别是粒子特效）来说，我们暂时并没有发现将UI界面和特效耦合在一起，其加载耗时会大于二者分别加载的耗时总和。因此，我们仅从优化粒子系统加载效率的角度来回答这个问题。粒子系统的加载开销，就目前来看，主要和其本身组件的反序列化耗时和加载数量相关。对于反序列化耗时而言，这是Unity引擎负责粒子系统的自身加载开销，开发者可以控制的空间并不大。对于加载数量，则是开发者需要密切关注的，因为在我们目前看到的项目中，不少都存在大量的粒子系统加载，有些项目的数量甚至超过1000个，如下图所示。因此，建议研发团队密切关注自身项目中粒子系统的数量使用情况。一般来说，建议我们建议粒子系统使用数量的峰值控制在400以下。
Q3：我有一个UI预设，它使用了一个图集， 我在打包的时候把图集和UI一起打成了AssetBundle。我在加载生成了GameObject后立刻卸载了AssetBundle对象， 但是当我后面再销毁GameObject的时候发现图集依然存在，这是什么情况呢？
这是很可能出现的。unload(false)卸载AssetBundle并不会销毁其加载的资源 ，是必须调用 Resources.UnloadUnusedAssets才行。关于AssetBundle加载的详细解释可以参考我们之前的文章：你应该知道的AssetBundle管理机制。
五、字体相关
Q1：我在用Profiler真机查看iPhone App时，发现第一次打开某些UI时，Font.CacheFontForText占用时间超过2s，这块主要是由什么影响的?若iPhone5在这个接口消耗2s多，是不是问题很大？这个消耗和已经生成的RenderTexture的大小有关吗？
Font.CacheFontForText主要是指生成动态字体Font Texture的开销, 一次性打开UI界面中的文字越多，其开销越大。如果该项占用时间超过2s，那么确实是挺大的，这个消耗也与已经生成的Font Texture有关系。简单来说，它主要是看目前Font Texture中是否有地方可以容下接下来的文字，如果容不下才会进行一步扩大Font Texture，从而造成了性能开销。
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