unity 微信小程序iOS内存优化与管控经验

原文链接

https://blog.csdn.net/weixin_40137140/article/details/134083407?spm=1001.2014.3001.5501

前言

本篇文章是作者本人通过查看微信unity小程序官方内存优化文档和结合自身项目经验总结所得，会有一定的重复内容，在观看本篇文章之前，请仔细浏览微信官方内存优化文档，否则可能对文章无法理解，如有错误，欢迎指出。

微信unity小程序优化文档:https://github.com/wechat-miniprogram/minigame-unity-webgl-transform/blob/main/Design/OptimizationMemory.md

一.unity小程序内存限制

1.轻度游戏:

• 进程内存 < 1gb
• UnityHeap < 300MB

  2.中重度游戏:

  • 进程内存 < 1.4gb
  • UnityHeap < 450MB

    二.unity小程序内存分布

    用作者知道的一个中重度游戏(优化一般)做分析:

    1.进程内存详情分析：

    • UnityHeap占比只有33%，可操作空间不是特别大
    • 内存浮动主要是大量特效显示，浏览器无法及时释放内存
    • 显存大小并不精准，作者推测所得，实际应该在100~200M之间。
    • WASM编译占比较大，原因是代码和依赖库太多。

      2.UnityHeap内存：

      • 缓存空间是用于存储资源对象池，防止资源频繁加载释放，实际资源+缓存空间占比大约在50%。
      • Lua内存和托管堆较大。

        3.通过以上信息得出结论：

        • 在进程层面，可以对代码包体，渲染效果，内存浮动方面进行排查优化。
        • 在unity业务层，我们可以对资源，Lua和托管堆进行优化。

          三.监控工具

          1. unity profiler监听，真机连profiler才准确，编辑器不准确。

             目前微信连真机profiler的教程。

             工具地址：https://q1doc.yuque.com/kiob3t/gynxh4/eb4qe7

          2. lua profiler插件工具地址：https://github.com/leinlin/Miku-LuaProfiler
          3. unity 微信转换插件的Profiling Memory 内存分析,具体操作信息看微信内存优化官方文档。
          4. 正式包上通过接口获取内存，观察变化，如LuaMemory,NativeReserverd,Total Used Memory
          5. 进程级别: Perfdog、Android Studio、 Mac Xcode Instrument

          三.进程内存

          1. 内存分类（照搬微信文档）：

          • 基础库+Canvas：在小游戏环境中并不存在DOM，但依然会存在一些基本消耗，比如小游戏公共库，Canvas画布等。典型地，小游戏公共库约占用内存100~150MB，Canvas 画布与设备物理分辨率相关，比如iPhone 11 Promax占用约80MB。

          • Unity Heap: 托管堆、本机堆与原生插件底层内存。举例，游戏逻辑分配的C#对象等托管内存、Unity管理的AssetBundle和场景结构等本机内存、第三方原生插件(如lua)调用的malloc分配。

          • WASM编译: 代码编译与运行时指令优化产生的内存，在Android v8、iOS JavascriptCore中还需要大量内存进行JIT优化

          • GPU内存：纹理或模型Upload GPU之后的显存占用, 由于Unity2021之前不支持压缩纹理，纹理内存会造成明显膨胀。

          • 音频：Unity将音频传递给容器（浏览器或小游戏）后，播放音频时将占用的内存。目前UnityAudio将自动适配微信小游戏，特别地请避免使用fmod播放长音频。

          • 内存浮动：主要是渲染压力大时，浏览器缓存没有及时释放。

            2. 获取手段(单位MB)：
            • Unity Heap:微信转换插件的Profiling Memory查看
            • GPU内存：目前作者是通过进程总内存减去其他内存得出
            • WASM编译: 内存大小≈wasm未压缩文件大小*10（注意是未分包情况）
            • 内存浮动：可以使用perfDog或者Instrument测试真机情况下进程最大内存峰值时（特效多的时候）调用wx.triggerGC，查看进程内存下降额度，多测几次就大致得出结论。接口文档：https://developers.weixin.qq.com/minigame/dev/api/base/performance/wx.triggerGC.html
              3. 优化手段：
              • GPU内存：主要是显示效果，RenderTexture或者抓屏，shader效果之类入手。
              • WASM编译: 开启unity代码剔除(裁剪)功能，使用微信分包工具**（中重度游戏必须处理）**，

                XLua Warp生成加上 GEN_CODE_MINIMIZE 宏，减少Warp生成数量，降低代码包大小，微信代码分包地址：https://github.com/wechat-miniprogram/minigame-unity-webgl-transform/blob/main/Design/WasmSplit.md

              • 内存浮动：内存浮动较大的项目可以通过定时调用wx.triggerGC来防止内存突破限制导致崩溃。
              • 音频：使用微信音频

                四.UnityHeap内存

                1. 内存分类：
                • TotalHeapMemory: UnityHeap总预分配内存大小
                • DynamicMemory：UnityHeap当前使用上限，受MonoHeap与NativeReserverd 等影响，崩溃直接表现值，只会增长不会下降。
                • NativeReserverd：本机堆(Native)内存分配峰值，集中在unity底层自动分配的内存(主要是资源)。
                • MonoHeap: 托管堆当前使用内存，主要是游戏中各种对象相关的实例内存，如C#数组,List之类堆内存，峰值只增不减，峰值就代表当前内存。
                • LuaMemory: Lua内存,属于第三方插件malloc产生。
                  2. 底层分配器：

                  • 绿色为空闲内存或碎片，底层分配器会尽量复用
                  • 白色为预留部分，可被使用
                  • 其他颜色，已被业务使用
                    3. 获取手段(单位MB)：
                    • DynamicMemory ≈ MonoHeap + NativeReserverd + 原生插件内存+30，结果是三个加起来峰值最大的时候
                    • NativeReserverd = Profiler.GetTotalReservedMemoryLong()*0.00000095367431
                    • MonoHeap = Profiler.GetMonoUsedSizeLong()*0.00000095367431
                    • LuaMemory = LuaAPI.lua_gc(L, LuaGCOptions.LUA_GCCOUNT, 0)*0.0009765625
                      4. 优化手段：
                      • DynamicMemory： 使用定时器，每帧通过上面获取手段的计算方式得出当前DynamicMemory的使用大小,然后决定业务层是否要调用内存释放相关操作，防止Dynamic峰值上升。
                      • NativeReserverd：通过资源优化，AB卸载资源释放，Resources.UnloadUnusedAssets操作等，下降峰值。
                      • MonoHeap：管控峰值，避免某个操作导致内存急速增长，但是过后又释放，会让托管堆在长时间使用率低，峰值高的情况，导致内存浪费，需要注意的是在WebGL 托管堆主动调用GC无效。
                      • 排查lua内存泄露，错误逻辑(循环溢出)导致的内存溢出或者抓着引用不释放。
                        5. 排查手段：
                        • 使用UnityProfiler和Unity MemoryProfiler检查托管堆与本机堆内存详情。
                        • 使用LuaProfiler查看Lua内存详情，排查内存异常增长与内存泄露情况。

                          五.微信平台导致内存上升的操作(一定要避免!!!)

                          1. UnityWebRequest(主要是AB资源的Cache)的 下载缓存接口在WebGL平台上会导致内存爆发式增长，缓存的所有文件都会算进运行内存。文档地址：https://github.com/wechat-miniprogram/minigame-unity-webgl-transform/blob/main/Design/OptimizationMemory.md

                          如下列带Cache的接口：

                          2. IO操作，主要集中在后台下载并发过高，文件写入频繁(如日志写入，下载记录写入等操作)导致的内存溢出之类，可以实施的操作有：
                          • 增加文件操作句柄接口，防止需要连续写入的文本文件调用WXFileSystemManager.WriteFile频繁创建销毁IO流，速度过慢导致写入数据累积。接口地址：https://developers.weixin.qq.com/miniprogram/dev/api/file/FileSystemManager.open.html
                          • 写入间隔不能太频繁，写入数据量不宜过大。
                          • 下载文件也会有IO操作，如果是后台下载之类可以调整并发数。

                            六.其他一些内存优化方向

                            1. 微信小游戏纹理压缩，文档地址：https://github.com/wechat-miniprogram/minigame-unity-webgl-transform/blob/main/Design/CompressedTexture.md
                            2. 使用Unity Profiler在真机上排查大资源和废弃资源。
                            3. 使用AssetStudio排查大资源，废弃资源和重复资源。重复资源排查工具地址：https://blog.csdn.net/weixin_40137140/article/details/134082859?spm=1001.2014.3001.5501
                            4. 增加设置像素比接口，iOS上降低真机像素比，可以有效下降内存，一般设成2就行。

                            5. 表格数据去重，在小程序上因为内存比较紧张，某些类型的游戏往往表格数据较多,处理不当内存可能会突破100M，无论是存储在C#还是lua上，都应该对数据进行合并，尤其是大量的字符串，具体算法可以结合自身项目发挥。

                            6. unity 图片资源格式关闭Read/Write与Mipmap