Unity项目常见Lua解决方案性能斗劲

CHUNLAN789 · 发表于 2024-7-15 17:41

在此首先感激作者钱康来供稿。此文之前UWA在公众号（uwatech）上曾推送过，但鉴于当时测试的Lua版本并非最新，因此UWA在第一时间将其删除。此刻，UWA和原作者一起将Lua版本进行更新，并结合原作的思路框架从头进行测试，总结成此文，但愿对正在或将要使用Lua的伴侣有所借鉴。当然，如果您有任何独到的见解或者发现也欢迎联系我们，一起探讨。（QQ群465082844）
作者博客：http://qiankanglai.me
知乎专栏：https://zhuanlan.zhihu.com/soulgame
测试说明

Unity不撑持热更新这事情一直是谜一样的痛点，出格是在作者第一个项目上线之后，发现每次更新代价实在太大，可惜官方Roadmap上迟迟没有呈现这个功能。
UWA之前分享过 Android平台热更新解决方案，直接替换dll是一种解决方式(但iOS上因为使用IL2CPP故而无法实现，而且这事本质上为商业原因而非技术问题)。除此之外还有一个斗劲常见的解决方案，就是用Lua。考虑到笔者有不少同事之前写的是Cocos2d-lua，而且也有对应后端框架如Skynet，因此立下项的时候笔者考虑使用Unity+lua的方式来开发。
测试内容

测试成果中包含了以下三种解决方案的斗劲：
slua, commit #ef57252
ulua, commit #dbe98bc (作者已不再维护，转至tolua)
tolua, commit #710dedc
注1：当然还存在其他解决方案如CsTolua，作者精力有限无法一一测试，欢迎Pull Request。将 slua，tolua 版本升级到最新（ulua原本就是最新）。
注2：为了不引起无谓的争端，强调下本测试只考虑解决方案本身性能差异，至于有人说 “ulua在ios下面用的是lua原生vm，跟slua用的luajit有啥比如的？”，笔者只能说如果他愿意提供luajit版本的话，笔者很甘愿答应从使用者角度再进行测试。
注3：benchmark中的数据是笔者测试下来的真实成果，仅供参考；而且slua/ulua在OSX编纂器下有几个成果斗劲诡异，如有知道其原因的伴侣还望能不惜奉告。
注4：笔者是以slua的Test Case为范本，具体代码请参考slua Perf文件
https://github.com/qiankanglai/unity_lua_benchmark/blob/master/slua-master/Assets/Slua/Resources/perf.txt
然后在其他两个项目中复制了一遍；每个测试都统计了lua的os.clock()时间差、C#的Profiler.BeginSample()和Profiler.EndSample()。
测试环境

1） UWA在原作的基础上，对最新的Lua版本用更多机型（iPhone 4s、iPhone 5s）进行了测试作为补充，同时对原部门数据进行了修正。所使用的测试代码和原作一样，依然是6个测试用例。测试方式也不异，每个测试挨次执行五次，然后重启。
2）目前UWA只测试了目前使用最广泛的移动平台（Android和iOS）。
测试代码

Test1

function test1()
local transform = cube.transform
local start = os.clock()
for i=1,200000 do
transform.position=transform.position
end
print(”test1/lua ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

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Test2

function test2()
local transform=cube.transform
local start = os.clock()
for i=1,200000 do
transform:Rotate(Vector3.up, 90)
end
print(”test2/lua ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

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Test3

function test3()
local start = os.clock()
for i=1,2000000 do
local v = Vector3(i,i,i)
Vector3.Normalize(v)
end
print(”test3/lua ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

复制代码

Test4

function test4()
local t = cube.transform
local v = Vector3.one
local start = os.clock()
for i=1,200000 do
local v = GameObject()
end
print(”test4/lua ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

复制代码

Test5

function test5()
local v = cube.transform.position
local start = os.clock()
for i=1,20000 do
local v = GameObject()
v:AddComponent(SkinnedMeshRenderer)
local c=v:GetComponent(SkinnedMeshRenderer)
c.shadowCastingMode=0
c.receiveShadows=false
end
print(”test5/lua ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

复制代码

Test6

function test6()
local transform=cube.transform
local start = os.clock()
for i=1,200000 do
local t=Quaternion.Euler(100,100,100)
local q=Quaternion.Slerp(Quaternion.identity,t,0.5)
end
print(”test6/lua jit ” .. ((os.clock() - start) * 1000));
end

复制代码

Android 平台测试成果

以下为UWA在 Android上对高、中、低配置的三款设备进行测试后得到的平均数据，图中下方的表格部门为柱状图的准确数值，而其数值暗示的是完成测试用例所需的时间，单元为毫秒。
1）低端设备：三星 S3（Android OS 4.3）

注：红色部门的数值已远超其他的测试数据，因此UWA进行了截断显示，具体数值可见下方的表格。
2）中端设备：红米 Note2（Android OS 5.0.2）

3）高端设备：三星S6（Android OS 6.0.1）

iOS 平台测试成果

以下为UWA在 iOS上对armv7和arm64的两款设备进行测试后得到的平均数据，测试中使用了il2cpp＋Universal的发布方式，同时禁用了bitcode。图中下方的表格部门为柱状图的准确数值，而其数值暗示的是完成测试用例所需的时间，单元为毫秒。
1）armv7设备：iPhone 4s （OS 7.1.2）

2）arm64设备：iPhone 5s（OS 9.3.5）

总结

1）在Android设备上，slua在Test 2和3上较为占优，而这两个测试用例主要是大量的向量操作。而tolua在Test 1，4和5上较为占优，这三个测试则主要是组件属性的赋值，和GameObject的创建等操作。而ulua在中高端设备上基本介于两者之间，但在低端机上则有较为明显的性能问题；
2）在iOS设备上，tolua的性能表示最好、ulua次之，slua较之tolua和ulua稍高。此中，Test3中的slua的向量操作在iOS设备上较高耗时。我们暂时无法给出原因，但我们在多款iOS设备长进行了测试，均得到相似的结论。因此，值得研发团队注意。
以上是我们对于目前市面上主流Lua版本的性能分析，但愿对大师在Lua版本的选择和使用上有所辅佐。但是，需要说明的是，框架的选择不应该只考虑性能，还需要考虑可维护性、不变性等其他维度，本测试仅供性能层面的参考，如果有相关疑问可以插手相关技术QQ群交流讨论：
ulua_tolua技术讨论群②：469941220
slua技术讨论群：15647305
文末，再次感激钱康来的分享，如果您有任何独到的见解或者发现也欢迎联系我们，一起探讨。（QQ群465082844）。
也欢迎大师来积极参与U Sparkle开发者打算，简称”US”，代表你和我，代表UWA和开发者在一起！

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