Unity 性能优化记录（一）性能分析工具的使用

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最近在研究Unity性能优化相关的内容，接触了几个Unity官方自己的工具，这里总结一下它们的使用方式以及如何结合着使用。

我主要用到了以下几个工具：

  • UPR（Unity Performance Report）
  • Profiler
  • Memory Profiler

首先总体上讲一下这三者之间的关系：Profiler是Unity Editor中自带的性能分析工具，不需要额外下载，能对CPU，GPU，内存，Render，物理，网络等等的性能数据进行搜集。而UPR则是利用了Profiler的数据进行了进一步的专业分析和统计，Memory Profiler是针对Profiler的内存数据进行了专门的分析，在运行期间可以进行内存的快照收集。

这里有两点需要注意：

  • 最好将Unity打包到对应的平台上（打包时记得勾选Development Build）,运行然后通过数据线或者wifi的方式把性能数据传输回来。Editor中会有很多干扰数据并没有用处。
  • 这三者的性能数据来源都是Development Build模式下的游戏自身，所以可能会有冲突，最起码UPR和Profiler不可以同时使用，所以UPR官方的文档也说了不能勾选Autoconnect Profiler

工具简介

这里简单介绍下这几个工具能做什么以及擅长做什么。

Profiler

首先介绍的是Profiler，这个工具是Unity自带的，在Editor里面打开就有，他的功能是很全面的，包含了CPU耗时分析，GPU耗时分析，内存分配等等，具体的我就不细说了，官方文档很详细，我就不摘抄了。

需要注意的一点可能就是CPU分析工具，这个功能我认为是Profiler比其他两个工具更为擅长的，或者说更为详细的.

我简单截了个图看一下：

我们只要关注途中绿色方框内的东西：

  • 最大的绿色方框就是CPU实时的运行图，横坐标为运行时的每一帧，纵坐标为该帧的总耗时，如果该帧的耗时是33ms，那就代表是30FPS，因为我的项目是锁帧在30的，所以我的耗时在33ms上下波动。
  • 最上方的小框内有两个按钮，一个是Deep Profile，开启该选项后会有一些更加详细的性能数据，但是问题就是，你可能会发现自己的游戏运行变的卡顿了起来，所以除非你要定位某个具体的性能点了，不要开启，影响观察。另一个按钮是Call stack，开启之后会记录每一帧中的每个函数的调用栈,下拉按钮中展示了收集那些函数的调用栈，默认勾选的是GC.Alloc，注意这个指标的意思不是回收了多少垃圾，而是函数申请了多少内存
  • 左边的Timeline那里可以选择三种不同的模式，非别是Timeline，Hierarchy, Raw Hierarchy, Timeline展示的就是每个函数的时间线，但是如果你想看每个函数的具体耗时，可以选择Hierarchy，如果发现了哪个函数有问题，可以选择右边的Calls

注意，calls面板右边一个callTo，一个callFrom里面的列表并不是调用栈，而是那个函数调用了本函数，也就是说，callFrom里面的每个函数都调用了你选择的那个函数

其他的内容大家可以自己去看看官方文档了，没有什么特别好注意的了。

Memory Profiler

这个工具没啥特别好说的，功能很简单，所以很直观，就是你可以随之对内存进行快照，看看快照中每一种资源的占比，具体是哪个资源占用了内存。

UPR

UPR其实在Profiler的基础上，如果没有安装UPR Package没有多收集什么数据，但是会把数据进行汇总以一个更加直观的方式，他会直接帮你把CPU占比高的函数用图的方式直接展示，会对某些超过了正常的指标会标红，而且最重要的是，他不像Profiler一样只能看最近那些帧的数据。

所以如果有了UPR，大部分情况下用不到Profiler了。

使用方式

Profiler和Memory Profiler

这个很简单，Development Build模式下打包完后，数据线连接或者wifi连接都可以

具体可以看文档：https://docs.unity3d.com/Manual/profiler-profiling-applications.html

暂时没有踩坑

UPR

接下来到了我们的重头戏，Unity Performance Report了，该工具的使用有很多配套的工具，有UPR App，UPR Desktop，UPR Package， AssetChecker。

我们要使用UPR，首先要去网站上创建一个项目，在项目中填写我们的Unity Package Name，Unity版本等，其中这个Package Name是最重要的。

然后我们就可以在项目下创建测试，创建测试的时候有很多选项可以选择，高级选项中可以配置你是否锁帧等参数，注意如果开了“开启内存分配调用栈”，会让游戏变卡，但是你就可以在报告里看到你关注的那些开销高的方法的调用栈了。

然后我们就可以进行打包测试了。

我们想要使用UPR，首先需要在打包时勾选Development Build，并且不能勾选Autoconnect Profiler，然后就是正常的打包流程。

打包到设备上的步骤完成以后，我们想要将性能数据上传UPR网站分析，就需要用到UPR的工具了。

一开始说的工具中，UPR App和UPR Desktop是二选一，必须选一个才可以。

UPR APP装在手机上的。我们在UPR的网站上创建了一个测试，会生成一个二维码和sessionid，用UPR App扫描二维码，会获取我们创建测试所属项目的包名，然后这个时候我们去运行，UPR App就会帮我们启动游戏，至于启动后的操作就不赘述，只是说记不住，但是用一下就明白

而笔者采用的是Mac系统下，使用UPR Desktop来测试安装在Android下的设备，因为这样可以使用UPR Package（一个unitypakcage，import到项目中就可以了）加ADB的方式获取更为详细的数据，比如电量和温度等

整体的安装和使用方式可以参考官网，但是有几点踩过坑的地方：

  • Mac要使用UPR需要先安装.Net3.0
  • Mac使用UPR是通过命令行的方式，在使用前需要先运行两个命令
    • sudo chmod +x UnityPerfProfiler
    • sudo spctl --master-disable
  • 如果不通过adb方式，那么直接运行./UnityPerfProfiler -p <device_ip> -s <session_id>就好，这个东西不需要PackageName是对的，但是如果你要通过adb方式连接，并且按照官网设置的了adb的三个forward规则，还是出现下面的报错：那么你就要看一下是不是你的packageName写错了，或者项目的Player Settings里面覆盖到了android的pacakgename，Unity的package name不仅可以在最上面配置一个默认的，还可以针对每个平台配置覆盖的packagename

混合使用总结

个人一套下来，认为应该比较流畅的方式是：

  • 先上UPR，可以很直观的看到哪里有性能瓶颈
  • 定位到了CPU哪个函数有瓶颈，结合本地观察Profiler的CPU Timeline或Hierachy。
  • 定位到了内存有问题，比如泄漏或者过大的问题，结合本地的Memroy Profiler看看那一部分内存较大，具体是什么占用了内存，是否能优化等。