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大家好，我是橙哥突然出现~
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本系列博客是将用一个完成的WebGL项目作为案例，
进行性能优化。
FPS从最初的的21，到117多。
一、性能优化工具
常用的性能分析工具有：
- Unity Profile
- Xcode
- 腾讯UPA性能分析工具
我们可根据工具显示的问题所在，去优化对应的CPU、GPU或者其他内容。
二、概念介绍
1、垂直同步
显示器上的所有图像都是单个像素组成的水平扫描线，水平扫描线在垂直方向的堆积形成了完整的画面，无论是隔行扫描还是逐行扫描，显示器都有两种同步参数——水平同步和垂直同步。
垂直和水平是CRT显示器中两个基本的同步信号，水平同步信号决定了CRT画出一条横越屏幕线的时间，垂直同步信号决定了CRT从屏幕顶部画到底部，再返回原始位置的时间，而垂直同步代表着CRT显示器的刷新率水准。
在游戏项目中，如果我们选择等待垂直同步信号也就是打开垂直同步，在游戏中或许性能较强的显卡会迅速的绘制完一屏的图像，但是没有垂直同步信号的到达，显卡无法绘制下一屏，只有等垂直信号到达，才可以绘制。这样FPS自然受到刷新率运行值的制约。
而如果我们选择不等待垂直同步信号，那么游戏中绘制完一屏画面，显卡和显示器无需等待垂直同步信号就可以开始下一屏图像的绘制，自然可以完全发挥显卡的实力。但是，正因为垂直同步的存在，才使得游戏进程和显示器刷新率同步，使画面更加平滑和稳定。取消垂直同步信号，固然可换来更快的速度，但在图像的连续性上必会打折扣。
2、GC机制
GC的机制，即垃圾回收。要想了解垃圾回收如何工作以及何时被触发，我们首先要了解unity的内存管理机制。
Unity主要采用自动内存管理的机制，开发时在代码中不需要详细地告诉unity如何进行内存管理，unity内部自身会进行内存管理。
Unity内部有两个内存管理池，堆内存和栈内存，垃圾回收主要是指堆上的内存分配和回收，unity中会定时对堆内存进行GC操作。当堆内存上一个变量不再处于激活状态的时候，其所占用的内存并不会立刻被回收，不再使用的内存只会在GC的时候才会被回收。
每次运行GC的时候，GC会检查堆内存上的每个存储变量，对每个变量会检测其引用是否处于激活状态，如果变量的引用不再处于激活状态，则会被标记为可回收，被标记的变量会被移除，其所占有的内存会被回收到堆内存上。
GC操作是一个极其耗费的操作，堆内存上的变量或者引用越多则其运行的操作会更多，耗费的时间越长。
三、性能分析工具：Unity Profile
1、打开工具
打开方式：Windows-Profile
左侧是Unity Profile面板，里面有很多profilers（分析器）
每个profiler显示我们当前项目一个方面的信息，如CPU、GPU、渲染(Rendering)等等。
2、我们该优化什么
项目卡顿、内容臃肿，我们该怎样优化呢？我们可以查看分析工具，分析：
- 持续性性能问题
- 仅在某一帧中出现的性能问题
3、读取面板的信息
运行游戏，选中当前profilers（如CPU），点击右侧选择某一帧，此时游戏会暂停。
此时面板下方即显示当前profilers、当前帧的性能信息。
将下方的TimeLine切换为Hierarchy，
我们可以通过点击下方列表的标题，进行排序。
1)、CPU usage profiler：
当我们在层级视图中点击函数名字时，CPU usage profiler将在Profiler窗口上部的图形视图中高亮显示这个函数的信息。
- Total:当前任务的时间消耗（包含内部子任务）占当前帧cpu消耗的时间比例。
- Self:自身任务的时间消耗（不包含内部的子任务）占当前帧cpu消耗的时间比例。
- Calls:当前任务在当前帧内被调用的次数。
- GC Alloc:当前任务在当前帧内进行过内存回收和分配的次数。
- Time ms:当前任务在当前帧内的耗时总时间。
- Self ms:自身任务在当前帧消耗的时间。
TimeLine视图：
Timeline显示了两件事：cpu任务的执行顺序、哪个线程负责什么任务。
线程允许不同的任务同时执行。当一个线程执行一个任务时，另外的线程可以执行另一个完全不同的任务。
和Unity的渲染过程相关的线程有三种：主线程MainThread，渲染线程RenderThread和worker threads。一旦我们知道了哪个线程上任务执行效率最低，那我们就集中优化哪个线程上的操作。
4、优化标准
CPU：
- GC Allow：任何一次性内存分配大于2KB的选项。每帧都具有20B以上内存分配的选项
- Time ms：注意占用5ms以上的选项
内存：
- Texture: 检查是否有重复资源和超大内存是否需要压缩等
- AnimationClip: 重点检查是否有重复资源
- Mesh： 重点检查是否有重复资源
案例演示
关闭VSync垂直同步
垂直同步不是我们优化的对象，垂直同步受电脑性能影响，关闭它避免干扰。下面是只显示垂直同步的画面
关闭方法：
edit->project settings->Quality，在Inspector面板中，V Sync count选择don’t Sync.
1、排序观察：Total和Time ms
【优化>5ms的选项】
可以看到，我们以Total和Time ms排序，Camera Render 和 PreLateUpdate.ParticleSystemBeginUpdateAll 始终排在最前面。
Camera Render是相机渲染工作的CPU占用量，在实际项目中，渲染是最常见的引起性能问题的原因。 而因为渲染而引起的性能问题的优化是一个非常大的工程，这方面的优化我们会在后续GPU文章（）中详细讲解。在这里，我们只需要先了解。
我们这个项目的优化中，无疑，渲染、粒子特效是造成性能损耗的主要原因。
2、排序观察：GC
【优化任何一次性内存分配大于2KB的选项，每帧都具有20B以上内存分配的选项 】
在我们性能分析中，若渲染已经没有什么问题，那么我们接下来要重点观察的就是GC，也就是垃圾回收性能分析。
这方面的优化我们会在后续CPU文章（）中详细讲解。
3、排序观察：Scripts
考虑到是否是脚本的一些问题造成性能损耗。
我们按照Time ms来排序，然后点开下面列表中的项目，查看是哪个脚本的哪个函数，导致性能损耗。下图显示是RuntimeEditorApplication.Update中的FindObjectsOfType导致性能损耗。
4、其他
同时，我们还可以关注物理、UI方面的性能问题。
二、Xcode
1、如何开启Xcode的性能分析功能
a、Unity打包IOS时 Run in Xcode as Debug
b、勾选Development Build
c、打包完成后，用Xcode打开
在Xcode中选择Product ——> Scheme——> Manage Schemes
d、出现下面界面后，双击这个项目
e、点击左侧的Run
f、右侧Option：GPU frame Capture中选择OpenGL ES或者Metal。
g、在Debug模式下运行项目，当项目在真机上完全加载后，就可以进入Debug Navigator(View ——> Navigators ——> Show Debug Navigator)
2、查看应用性能分析信息
以下是GPU frame Capture具体功能的界面，在图形化界面中，可以在游戏运行时清晰的了解到CPU、GPU、内存的使用情况。
三、UPA
UPA是Unity和腾讯联合推出，参考腾讯官方文档链接：
转载地址：http://ebfof.baihongyu.com/