Unity开发常用的分析性能问题的工具

寒郁轩良 · 发表于 2020-12-29 10:11

使用各种工具来分析项目中存在的性能问题，最常用的工具有：
Unity引擎提供很多测试工具包括Unity Profiler，Unity Memory Profiler，Unity Frame Debugger，Unity Profiler等，
在ios平台下，XCode Instrument 也包含了很多工具，其中最常用的有Time Profiler，Allocation以及Capture GPU Frame。
在android平台下，最常用的工具有AdrenoProfiler和SnapdragonProfiler，这两个工具都是用来进行GPU性能分析的。
Unity Profiler

Unity Profiler中最常检查的内容是CPU Usage，其中GC Alloc和Time ms最为重要。GC Alloc展示了每帧在Mono堆上进行内存分配的代码，过于频繁的在堆上分配内存会导致Mono定期触发GC.Collect操作，进而导致游戏卡顿。因此我们建议对单帧2K以上的内存分配，以及每帧20B以上的内存分配进行排查。如果能把堆内存的分配降到最低是最好的。Time ms展示了每一帧CPU耗时最高的函数，通过这项可以找到耗时不合理的代码，然后进一步对代码进行优化。
Unity Memory Profiler

Unity为5.3以上的版本提供了一个新的Memory Profiler工具。这个工具通过图形的方式展示了工程中占用内存最高的资源类型，因此可以很方便的进行资源内存的优化。另外还可以在游戏的不同时间点抓取多个快照，通过比较内存占用的不同，来发现某些资源内存泄漏的情况。
Unity Frame Debug

通过Enable按钮可以抓取当前渲染帧的全部数据。了解不能合批的原因，DrawCall过多的原因。例如，同一张图集，为什么会多一个DrawCall，因为对象的材质不同。
Unity Profiler

当发现某个Update函数特别耗时时，没有有效的手段进一步定位问题出自该Update函数的哪一个模块或哪一段代码。
使用Profiler评估客户端性能，推荐使用Profiler提供的性能采样接口，来更精确地分析定位客户端存在的性能问题。
XCode Instrument – Time Profiler

左上角是Instrument的Time Profiler工具，右下角是Unity Profiler，可以发现它们非常像。区别在于Time Profiler可以分析一段时间范围内不同函数的时间消耗，而Unity Profiler只能分析一帧内代码的时间消耗。另外Time Profiler可以显示引擎底层耗时高的代码堆栈，非常方便从底层去理解性能问题的原因。Unity Profiler只能显示引擎代码中添加标签的函数耗时，因此往往在Instrument Time Profiler中可以看到更多有用的数据。
XCode Instrument – Allocation

Allocation是用于分析内存分配的工具。默认情况下，它会开启Created & Persistent选项，这代表它会记录一段时间内分配出来但是没有释放的内存。因为有了这个功能，我们可以很方便的检查游戏中存在的内存泄露。一般的使用方法是在游戏主菜单界面开启Allocation检测，进入战斗场景测试一段时间再回到主菜单界面，然后检查有哪些内存分配但是没有被释放。这部分内存就可能包含存在泄漏的内存。
Capture GPU Frame

从XCode内启动游戏在真机运行，通过XCode内的Capture按钮可以抓取当前渲染帧的全部数据。界面左边展示了所有的Drawcall列表，中间上方是当前Drawcall渲染出的画面，下方是当前Drawcall的相关数据，右上方是当前Drawcall用到的纹理数据。这个工具可以显示每个Drawcall的耗时，因此可以用来检查哪些对象渲染耗时太高。进而分析是Shader原因，还是网格体太复杂等等。
AdrenoProfiler抓取游戏纹理和shader

SnapdragonProfiler抓取游戏纹理和shader

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