Unity 性能优化-代码

1、GameObject本机-托管桥接

与C#对象相比，GameObject和MonoBehaviour是特殊对象，因为它们在内存中有两个表示：一个表示存在于管理C#代码相同系统管理的内存中，C#代码是用户编写的（托管代码），另一个表示存在于另一个单独处理的内存空间中（本机代码）。数据可以再这两个内存之间移动，因此每次移动都会导致额外的CPU开销和可能的额外内存分配，这种效果一般称为跨越本机-托管的桥接。

由以上理论，触发这种额外开销的有以下两种常见情况：

对GameObject空引用检查

一般我们使用以下方式对GameObject空引用检查：
```
if(gameObject!=null){//DoSomething
}
```
另一种更好地方式是利用System.Object.ReferenceEquals()，其运行速度大约是上边的两倍：
```
if(!System.Object.ReferenceEquals(gameObject,null)) {//DoSomething
}
```
以上方式也适用于MonoBehaviour。
GameObject的字符串属性

从GameObject中检索字符串属性是另一种意外跨越本机-托管桥接的方式。通常使用的两个属性是tag和name，因此使用这两个属性是不好的，然而GameObject提供了CompareTag()方法，它则完全避免了本机-托管的桥接。

即使用gameObject.CompareTag("tag")而不是使用gameObject.tag=="tag"。除此之外，name属性没有对应方法，因此尽可能使用Tag属性。

2、获取组件优化

Unity中获取组件GetComponent()有3个可用的重载，分别是GetComponent(string)，GetComponent< T >()和GetComponent(typeof(T))。在这三个方法中，最好使用GetCompnent< T >()重载。

此外，GetComponent()方法也不应该运用在类似Update()逐帧计算中，最好的方法是初始化过程中（Awake或Start等）就获取引用并缓存它们，直到需要使用它们为止。同样的技巧也适用于在运行时决定计算的任何数据，不需要要求CPU在每次执行Update()时都重新计算相同的值，因此可以提前将其缓存到内存中。

3、移除空的回调定义

在MonoBehaviour脚本中常用其周期函数，常用的有Awake()、Start()、Update()、FixedUpdate()等，这些回调函数会在场景第一次实例化时添加到一个函数指针列表中，又因为在所有的Update()回调（包括场景中所有的MonoBehaviour）完成之前，渲染管线不允许呈现新帧，因此当场景中有大量MonoBehaviour脚本时（包含空的Start()或Update()），场景的初始化以及每帧都会严重消耗资源从而影响帧率。因此我们需要在编写脚本时注意删除空的周期函数，例如Start()，Update()等。

4、运行时修改Transform的父节点

Transform组件的父-子关系比较像动态数组，因此Unity尝试将所有共享相同父元素的Transform按顺序存储在预先分配的内存缓冲区中，并在Hierarchy窗口中根据父元素下面的深度进行排序。这种数据结构允许整个组中进行更快的迭代，对于物理和动画等多个子系统有利，但是如果将一个GameObject的父对象重新指定为另一个对象，父对象必须将子对象放入预先分配的缓冲区中，并根据新的深度对所有Transform进行排序。另外如果父对象没有预先分配足够的空间，就必须扩展缓冲区。对于较深、复杂的GameObject结构，这需要一些时间来完成。

通过GameObject.Instantiate()实例化新的GameObject时，想为其设置一个父物体，在我们使用时很多情况会写成类似以下代码：

GameObject listItem = (GameObject)Instantiate(Resources.Load("Prefabs/UI/Items/PersonListItem"));
listItem.transform.SetParent(m_PersonSelectContnt, false);

以上情况在listItem实例化之后立即将Transform的父元素重新修改为另一个元素，它将丢弃一开始分配的缓冲区，为了避免这种情况，应该将父Transform参数提供给GameObject.Instantiate()调用，这调用可跳过这个缓冲区分配步骤，从而提升一部分性能：

 GameObject listItem = (GameObject)Instantiate(Resources.Load("Prefabs/UI/AMMT/Items/PersonListItem", m_PersonSelectContnt, false));

5、减少对Transform的改变

不断更改Transform组件属性，也同时会向其他组件（如Collider、Rigidbody、Light、Camera等）发送内部通知，这些组件也必须进行处理，因为物理和渲染系统都需要知道Transform的新值，并相应进行更新。

在复杂的过程中，在同一帧中多次替换Transform组件的属性很常见，每次Transform发生改变时，都会触发内部消息。因此，应该尽量减少修改Transform属性的次数，方法是将其变化缓存在一个成员变量中，只在帧的末尾修改Transform值，如下所示

6、避免在运行时使用Find()和SendMessage()

SendMessage()和GameObject.Find()方法非常昂贵，应不惜一切代价尽量避免使用。Find()会迭代场景中的每个GameObject对象。不过，在场景初始化期间调用Find()有时是可以的，例如在Awake()或Start()中。

7、Vector计算

在进行向量乘法计算时，有一点需要注意乘法顺序，因为向量乘比较耗时，所以我们应该尽可能减少向量乘法运算。可以基于之前CustomTestTimer来做一个实验：

    private void Start(){int numTests = 1000000;using (new CustomTestTimer("向量在中间", numTests)){for (int i = 0; i < numTests; i++){Func1();}}using (new CustomTestTimer("向量在最后", numTests)){for (int i = 0; i < numTests; i++){Func2();}}}private void Func1(){Vector3 a = 3 * Vector3.one * 2;}private void Func2(){Vector3 a = 3 * 2 * Vector3.one;}

最终结果如下：

由结果可以看出，以上两个方法结算结果相同，但是Func2却比Func1耗时少，因为后者比前者少了一次向量乘法。所以，应该尽可能合并数字乘法，最后再进行向量乘。

8、循环

在迫不得已需要写多重循环时，应该尽量把遍历次数较多的循环放在内层。做测试如下：

    private void Start(){int numTests = 10000000;using (new CustomTestTimer("大循环在外", numTests)){for (int i = 0; i < numTests; i++){for (int j = 0; j < 2; j++){int k = i * j;}}}using (new CustomTestTimer("大循环在内", numTests)){for (int i = 0; i < 2; i++){for (int j = 0; j < numTests; j++){int k = i * j;}}}}

测试结果如下：

9、MonoBehaviour

非必要不要继承MonoBehaviour，因为MonoBehaviour中有很多unity定义的属性方法。实例化出来用不到，就是浪费。

10、拆装箱

减少拆装箱操作，相同操作方法用泛型

一种常规易造成拆装箱的写法：

   string str = string.Format("{0}", 1);

上面会造成拆装箱，下面的写法就没问题

  string str = 1.ToString();

注意：string str = string.Format("{0}", i.ToString());依然会有拆装箱

11、string 与 stringBuilder

多次操作字符串使用stringBuilder，对string每次操作都会生成新的对象，从而产生GC垃圾。

stringBuilder如果能确定长度，最好先指定长度。

12、结构体

对于值类型的集合结构使用结构体。占的是栈内存，栈内存效率较高

但栈内存总容量也就是1M,而且在进行形参传递时会进行值拷贝

13、系统自带默认值

Vector3 v3 = new Vector3(0，0，0); 与 Vector3 v3 = Vector3.zero;使用Vector3.zero更好，因为减少了一次new的过程。Vector3.zero全局只有一个。