背景交代

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最近QC同學(xué)在跑游戲的過程中發(fā)現(xiàn)玩的時(shí)間久了游戲會(huì)發(fā)生閃退，經(jīng)過搜集信息后排除了功能性bug的

一.判斷是否是內(nèi)存泄露

拿到真機(jī)，USB連接，殺掉多余后臺(tái)進(jìn)程，打開Perfdog，接下來一頓操作猛如虎，Perfdog具體操作不在贅述，有關(guān)perfdog怎么使用的教程可以參考

Perfdog使用教程

拿到內(nèi)存趨勢(shì)圖

使用手機(jī)

此圖一出，基本就可以斷定內(nèi)存泄露了，這是正常玩游戲，游戲運(yùn)行了30分鐘的內(nèi)存趨勢(shì)圖；

結(jié)論：，內(nèi)存持續(xù)上升，存在內(nèi)存泄露。

一個(gè)優(yōu)秀的游戲通常情況內(nèi)存是有上升有回落，多次運(yùn)行同一個(gè)功能也不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存功能持續(xù)上升；

呈現(xiàn)出起伏狀態(tài)，比如：

知道了存在內(nèi)存泄露，下面就要開始分析有可能是哪里導(dǎo)致的內(nèi)存泄露；

二.分析泄露原因

一般針對(duì)unity游戲來說，內(nèi)存瓶頸是資源和Mono堆內(nèi)存，兩部分；

以下是unity游戲程序在運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存分配概況

先簡(jiǎn)單介紹下Mono，unity使用Mono機(jī)制來完成跨平臺(tái)的操作，就好像JAVA使用虛擬機(jī)來完成跨平臺(tái)操作一樣，Mono也是一種跨平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)。跨平臺(tái)其實(shí)現(xiàn)原理在于使用了叫CIL（Common Intermediate Language通用中間語(yǔ)言，也叫做MSIL微軟中間語(yǔ)言）的一種代碼指令集，CIL可以在任何支持CLI（通用語(yǔ)言基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)）的環(huán)境中運(yùn)行，就像.NET是微軟對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，Mono則是對(duì)CLI的又一實(shí)現(xiàn)。由于CIL能運(yùn)行在所有支持CLI的環(huán)境中，例如剛剛提到的.NET運(yùn)行時(shí)以及Mono運(yùn)行時(shí)，也就是說和具體的平臺(tái)或者CPU無關(guān)。

一般對(duì)于unity開發(fā)的游戲來說，內(nèi)存的開銷都是圍繞下面的三個(gè)方面：

1.資源內(nèi)存的占用；

2.引擎模塊自身內(nèi)存占用；

3.托管堆內(nèi)存占用。

Mono通過垃圾回收機(jī)制（GarbageCollect，簡(jiǎn)稱GC）對(duì)內(nèi)存進(jìn)行管理，可以自動(dòng)地改變堆的大小來適應(yīng)你所需要的內(nèi)存，并且是可以適時(shí)地調(diào)用垃圾回收（GarbageCollection）操作來釋放已經(jīng)不需要的內(nèi)存。也就是說Mono會(huì)自動(dòng)釋放一些內(nèi)存，但要注意的是GC釋放的內(nèi)存只會(huì)留給mono使用，并不會(huì)交還給操作系統(tǒng)，因此mono堆內(nèi)存是只增不減的。

這里簡(jiǎn)單介紹下Mono回收原理：

Mono會(huì)跟蹤每次內(nèi)存分配的動(dòng)作，并維護(hù)一個(gè)分配對(duì)象表，當(dāng)GC的時(shí)候，以全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)和當(dāng)前寄存器中的對(duì)象為根節(jié)點(diǎn)，按照引用關(guān)系進(jìn)行遍歷，對(duì)于遍歷到的每一個(gè)對(duì)象，將其標(biāo)記為活的（alive）。所有對(duì)象的被標(biāo)記意味著該對(duì)象可以通過全局對(duì)象或者當(dāng)前上下文訪問到，而沒有被標(biāo)記的對(duì)象則意味著該對(duì)象無法通過任何途徑訪問到，即該對(duì)象“失聯(lián)”了，GC最終會(huì)將所有“失聯(lián)”的對(duì)象內(nèi)存進(jìn)行回收。

內(nèi)存泄露定義

我們把對(duì)象已經(jīng)不再需要使用卻沒有被GC回收的情況稱為mono內(nèi)存泄漏。Mono內(nèi)存泄漏會(huì)使空閑內(nèi)存減少，GC頻繁，mono堆不斷擴(kuò)充，最終導(dǎo)致游戲內(nèi)存占用的升高。最終導(dǎo)致內(nèi)存過高，進(jìn)程被操作系統(tǒng)Kill或者崩潰。簡(jiǎn)單來說，也就是一些對(duì)象被實(shí)例化出來后沒有被釋放掉，一種保存在內(nèi)存中，新的對(duì)象又需要申請(qǐng)新的內(nèi)存空間，導(dǎo)致內(nèi)存不斷上升。

重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)

配置文件的使用、紋理、網(wǎng)格、RenderTexture和粒子系統(tǒng)；

比如頻繁的創(chuàng)建銷毀對(duì)象是否使用對(duì)象池，或者粒子，紋理等資源顯示過后是否被及時(shí)從內(nèi)存中釋放，等等；

三.測(cè)試手段

1.首先通跑測(cè)試，確定問題確定原因，比如我上面通過通跑游戲確定存在內(nèi)存泄露；

2.縮小范圍，由于一個(gè)游戲在運(yùn)行的過程中場(chǎng)景比較復(fù)雜，上面的同跑并不能準(zhǔn)確定位問題，所以我們要?jiǎng)澐謭?chǎng)景測(cè)試，例如我在上面的通跑游戲過程中包括以下場(chǎng)景，打開關(guān)閉UI界面，戰(zhàn)斗場(chǎng)景，切換地圖，升級(jí)武器等，如果沒有比較明顯的數(shù)據(jù)，那就要分別針對(duì)以下場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試。比如UI場(chǎng)景可以反復(fù)打開關(guān)閉UI界面，戰(zhàn)斗場(chǎng)景可以持續(xù)戰(zhàn)斗掛機(jī)，反復(fù)切換地圖等等，總之是把游戲內(nèi)進(jìn)行的行為減少，細(xì)化要檢測(cè)的場(chǎng)景；

3.定位問題

如果某個(gè)場(chǎng)景發(fā)生內(nèi)存泄露，邊定位到那個(gè)場(chǎng)景運(yùn)行游戲，而在游戲運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的引擎也有一些工具可以查看具體的代碼使用情況，比如unity的Profiler。

如果多個(gè)場(chǎng)景都出現(xiàn)內(nèi)存泄露，那就要查找這些場(chǎng)景所交叉的部分，比如通信框架等；而本次經(jīng)過多個(gè)場(chǎng)景的測(cè)試發(fā)現(xiàn)都存在泄露，最后經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)是使用的通信框架存在泄露問題。

四，Perfdog內(nèi)存相關(guān)簡(jiǎn)介

通常情況下安卓可以輕松獲取到的內(nèi)存有4種數(shù)據(jù)，我們也可以通過ADB來獲取，

VSS - Virtual Set Size 虛擬耗用內(nèi)存（包含共享庫(kù)占用的內(nèi)存）

RSS - Resident Set Size 實(shí)際使用物理內(nèi)存（包含共享庫(kù)占用的內(nèi)存）

PSS - Proportional Set Size 實(shí)際使用的物理內(nèi)存（比例分配共享庫(kù)占用的內(nèi)存）

USS - Unique Set Size 進(jìn)程獨(dú)自占用的物理內(nèi)存（不包含共享庫(kù)占用的內(nèi)存）

一般來說內(nèi)存占用大小有如下規(guī)律：VSS >= RSS >= PSS >= USS

而Perfog的Memory也就是 Android PSS Memory，也是我們通常來用作代表內(nèi)存的數(shù)據(jù)，是實(shí)際使用的物理內(nèi)存大小。

Swap Memory (Swap Memory，部分設(shè)備支持Swap功能，在啟用Swap功能后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)PSS內(nèi)存進(jìn)行壓縮，Swap增加，PSS會(huì)相應(yīng)減少，由于壓縮會(huì)占用CPU資源，同時(shí)相應(yīng)會(huì)導(dǎo)致FPS降低)

Virtual Memory(VSS) 虛擬內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存（一個(gè)連續(xù)完整的地址空間），而實(shí)際上它通常是被分隔成多個(gè)物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時(shí)存儲(chǔ)在外部磁盤存儲(chǔ)器上，在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

五、Perfdog新功能初探

PerfDog 3.5版本剛剛推出，新增一個(gè)最新的數(shù)值，CPU Usage(Normalized)：規(guī)范化CPU利用率

官方給出的解釋為：

傳統(tǒng)計(jì)算方法：當(dāng)前時(shí)刻CPU頻率下，CPU Usage = CPU執(zhí)行時(shí)間/CPU總時(shí)間。

由于移動(dòng)設(shè)備CPU頻率時(shí)刻變化，用傳統(tǒng)CPU利用率計(jì)算方法，假定在低頻率時(shí)刻計(jì)算出CPU利用率=30%，和在CPU高頻時(shí)刻計(jì)算出CPU利用率=30%。同樣都是30%但性能消耗是完全不樣的，明顯高頻消耗更高。傳統(tǒng)CPU利用率已無法真實(shí)反映性能消耗。

所以我們需要一種規(guī)范化(可量化)的統(tǒng)計(jì)方式。將頻率因素考慮進(jìn)去。

CPU Usage(Normalized)= (CPU執(zhí)行時(shí)間/CPU總時(shí)間) * (當(dāng)前時(shí)刻所有CPU頻率之和/所有CPU頻率大值之和)。

PerfDog兩種統(tǒng)計(jì)方式都有。CPU Usage默認(rèn)為規(guī)范化CPU利用率。建議使用規(guī)范化CPU利用率作為衡量性能指標(biāo)。

具體的描述可以看這里： 規(guī)范化CPU利用率

嘗鮮體驗(yàn)以下。測(cè)試使用過程和之前的一樣。來看看新增的數(shù)據(jù)對(duì)比

title：

CPU Usage趨勢(shì)圖對(duì)比：

CPU Core Usage趨勢(shì)圖對(duì)比：

從趨勢(shì)圖來看的話，實(shí)際上兩種算法并無太大差異，但是精確到具體幀的使用率，差異會(huì)比較明顯，單純從性能的角度來說，傳統(tǒng)CPU利用率僅能從數(shù)值的角度體現(xiàn)手機(jī)的CPU使用程度，但是無法從性能使用程度的角度表達(dá)手機(jī)的CPU使用效率，就像前文所說，低頻率時(shí)刻計(jì)算出CPU利用率=30%，和在CPU高頻時(shí)刻計(jì)算出CPU利用率=30%。同樣都是30%但性能消耗是完全不樣的。規(guī)范化CPU利用率數(shù)值可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。目前的測(cè)試行業(yè)良莠不齊，規(guī)范指標(biāo)較少，如果真的可以做到統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不失為一件好事。

網(wǎng)站標(biāo)題：Perfdog玩轉(zhuǎn)內(nèi)存泄漏-創(chuàng)新互聯(lián)
文章轉(zhuǎn)載：http://www.rwnh.cn/article8/cehsop.html

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