Unity加载机制及内存管理
原文地址:
http://game.ceeger.com/forum/read.php?tid=4394
作者写的非常精彩~
一
Unity里有两种动态加载机制
1,Resources.Load:从一个缺省打进程序包里的AssetBundle里加载资源
2,AssetBundle:AssetBundle文件需要你自己创建,运行时动态加载,可以指定路径和来源的。
*其实场景里所有静态的对象也有这么一个加载过程,只是Unity后台替你自动完成了。
一个Prefab从assetBundle里Load出来,里面可能包括:Gameobject,transform,mesh,texture,material,shader,script和各种其他Assets。
Instantiate一个Prefab,是一个对Assets进行Clone(复制)+引用结合的过程,GameObject transform 是Clone是新生成的。其他mesh/texture/material/shader 等,这其中些是纯引用的关系的,包括:Texture和TerrainData。还有引用和复制同时存在的,包括:Mesh/material/PhysicMaterial。引用的Asset对象不会被复制,只是一个简单的指针指向已经Load的Asset对象。这种含糊的引用加克隆的混合,大概是搞糊涂大多数人的主要原因。
Script Asset,Unity里每个Script都是一个封闭的Class定义而已,并没有写调用代码,光Class的定义脚本是不会工作的。其实Unity引擎就是那个调用代码,Clone一个script asset等于new一个class实例,实例才会完成工作。把他挂到Unity主线程的调用链里去,Class实例里的OnUpdate/OnStart等才会被执行。多个物体挂同一个脚本,其实就是在多个物体上挂了那个脚本类的多个实例而已,这样就好理解了。在new class这个过程中,数据区是复制的,代码区是共享的,算是一种特殊的复制+引用关系。
你可以再Instantiate一个同样的Prefab,还是这套mesh/texture/material/shader...,这时候会有新的GameObject等,但是不会创建新的引用对象比如Texture。所以你Load出来的Assets其实就是个数据源,用于生成新对象或者被引用,生成的过程可能是复制(clone)也可能是引用(指针)
Destroy一个实例时,只是释放那些Clone对象,并不会释放引用对象和Clone的数据源对象,Destroy并不知道是否还有别的object在引用那些对象。
等到没有任何游戏场景物体在用这些Assets以后,这些assets就成了没有引用的游离数据块了,是UnusedAssets了,可以通过Resources.UnloadUnusedAssets来释放,Destroy不能完成这个任务,AssetBundle.Unload(false)也不行,AssetBundle.Unload(true)可以但不安全,除非你很清楚没有任何对象在用这些Assets了。
关于内存管理
创建时:先建立一个AssetBundle,无论是从www还是文件还是memory。用AssetBundle.load加载需要的asset,加载完后立即AssetBundle.Unload(false),释放AssetBundle文件本身的内存镜像,但不销毁加载的Asset对象。(这样你不用保存AssetBundle的引用并且可以立即释放一部分内存)
释放时:如果有Instantiate的对象,用Destroy进行销毁。
在合适的地方调用Resources.UnloadUnusedAssets,释放已经没有引用的Asset.
如果需要立即释放内存加上GC.Collect(),否则内存未必会立即被释放,有时候可能导致内存占用过多而引发异常。
这样可以保证内存始终被及时释放,占用量最少。也不需要对每个加载的对象进行引用。
加载新场景时,所有的内存对象都会被自动销毁,包括你用AssetBundle.Load加载的对象和Instaniate克隆的。但是不包括AssetBundle文件自身的内存镜像,那个必须要用Unload来释放,这种数据缓存是非托管的。
总结一下各种加载和初始化的用法:
AssetBundle.CreateFrom.....;
WWW.AssetBundle:创建一个AssetBundle内存镜像,注意同一个assetBundle文件在没有Unload之前不能再次被加载使用。
AssetBundle.Load(name):从AssetBundle读取一个指定名称的Asset并生成Asset内存对象,如果多次Load同名对象,除第一次外都只会返回已经生成的Asset对象,也就是说多次Load一个Asset并不会生成多个副本(singleton)。
Resources.Load(path&name):同上,只是从默认的位置加载。
Instantiate(object):Clone一个object的完整结构,包括其所有Component和子物体,浅Copy,并不复制所有引用类型。有个特别用法,虽然很少这样用,其实可以用Instantiate来完整的拷贝一个引用类型的Asset,比如Texture等,要拷贝的Texture必须类型设置为Read/Write able。
总结一下各种释放
Destroy:主要用于销毁克隆对象,也可以用于场景内的静态物体,不会自动释放该对象的所有引用。虽然也可以用于Asset,但是概念不一样要小心,如果用于销毁从文件加载的Asset对象会销毁相应的资源文件!但是如果销毁的Asset是Copy的或者用脚本动态生成的,只会销毁内存对象。
AssetBundle.Unload(false):释放AssetBundle文件内存镜像
AssetBundle.Unload(true):释放AssetBundle文件内存镜像同时销毁所有已经Load的Assets内存对象
Reources.UnloadAsset(Object):显式的释放已加载的Asset对象,只能卸载磁盘文件加载的Asset对象
Resources.UnloadUnusedAssets:用于释放所有没有引用的Asset对象
GC.Collect()强制垃圾收集器立即释放内存,Unity的GC功能不算好,没把握的时候就强制调用一下
举两个例子帮助理解
例子1:
一个常见的错误:你从某个AssetBundle里Load了一个prefab并克隆之:obj = Instantiate(AssetBundle1.Load("MyPrefab");
然后你不需要他的时候你用了:Destroy(obj);你以为就释放干净了
其实这时候只是释放了Clone对象,通过Load加载的所有引用、非引用Assets对象全都静静静的躺在内存里。
这种情况应该在Destroy以后用:AssetBundle1.Unload(true),彻底释放干净。
如果这个AssetBundle1是要反复读取的,不方便Unload,那可以在Destroy以后用:Resources.UnloadUnusedAssets()把所有和这个npc有关的Asset都销毁。
当然如果这个NPC也是要频繁创建销毁的,那就应该让那些Assets呆在内存里以加速游戏体验。
由此可以解释另一个之前有人提过的话题:为什么第一次Instantiate一个Prefab的时候都会卡一下,因为在你第一次Instantiate之前,相应的Asset对象还没有被创建,要加载系统内置的AssetBundle并创建Assets,第一次以后你虽然Destroy了,但Prefab的Assets对象都还在内存里,所以就很快了。
顺便提一下几种加载方式的区别:
其实存在3种加载方式:
一是静态引用,建一个public的变量,在Inspector里把prefab拉上去,用的时候instantiate
二是Resource.Load,Load以后instantiate
三是AssetBundle.Load,Load以后instantiate
三种方式有细节差异,前两种方式,引用对象texture是在instantiate时加载,而assetBundle.Load会把perfab的全部assets都加载,instantiate时只是生成Clone。所以前两种方式,除非你提前加载相关引用对象,否则第一次instantiate时会包含加载引用assets的操作,导致第一次加载的lag。官方论坛有人说Resources.Load和静态引用是会把所有资源都预先加载的,反复测试的结果,静态引用和Resources.Load也是OnDemand的,Instantiate时才加载。
例子2:
从磁盘读取一个1.unity3d文件到内存并建立一个AssetBundle1对象
AssetBundle AssetBundle1 = AssetBundle.CreateFromFile("1.unity3d");
从AssetBundle1里读取并创建一个Texture Asset,把obj1的主贴图指向它
obj1.renderer.material.mainTexture = AssetBundle1.Load("wall") as Texture;
把obj2的主贴图也指向同一个Texture Asset
obj2.renderer.material.mainTexture =obj1.renderer.material.mainTexture;
Texture是引用对象,永远不会有自动复制的情况出现(除非你真需要,用代码自己实现copy),只会是创建和添加引用
如果继续:
AssetBundle1.Unload(true) 那obj1和obj2都变成黑的了,因为指向的Texture Asset没了
如果:
AssetBundle1.Unload(false) 那obj1和obj2不变,只是AssetBundle1的内存镜像释放了
继续:
Destroy(obj1),//obj1被释放,但并不会释放刚才Load的Texture
如果这时候:
Resources.UnloadUnusedAssets();
不会有任何内存释放 因为Texture asset还被obj2用着
如果
Destroy(obj2)
obj2被释放,但也不会释放刚才Load的Texture
继续
Resources.UnloadUnusedAssets();
这时候刚才load的Texture Asset释放了,因为没有任何引用了
最后CG.Collect();
强制立即释放内存
由此可以引申出论坛里另一个被提了几次的问题,如何加载一堆大图片轮流显示又不爆掉
不考虑AssetBundle,直接用www读图片文件的话等于是直接创建了一个Texture Asset
假设文件保存在一个List里
TLlist<string> fileList;int n=0;IEnumerator OnClick(){WWW image = new www(fileList[n++]);yield return image;obj.mainTexture = image.texture;n = (n>=fileList.Length-1)?0:n;Resources.UnloadUnusedAssets();}
这样可以保证内存里始终只有一个巨型Texture Asset资源,也不用代码追踪上一个加载的Texture Asset,但是速度比较慢
或者:
IEnumerator OnClick(){WWW image = new www(fileList[n++]);yield return image;Texture tex = obj.mainTexture;obj.mainTexture = image.texture;n = (n>=fileList.Length-1)?0:n;Resources.UnloadAsset(tex);}
这样卸载比较快
二
Unity几种动态加载Prefab方式的差异:
其实存在3种加载prefab的方式:
一是静态引用,建一个public的变量,在Inspector里把prefab拉上去,用的时候instantiate
二是Resource.Load,Load以后instantiate
三是AssetBundle.Load,Load以后instantiate
三种方式有细节差异,前两种方式,引用对象texture是在instantiate时加载,而assetBundle.Load会把perfab的全部assets都加载,instantiate时只是生成Clone。所以前两种方式,除非你提前加载相关引用对象,否则第一次instantiate时会包含加载引用类assets的操作,导致第一次加载的lag。官方论坛有人说Resources.Load和静态引用是会把所有资源都预先加载的,反复测试的结果,静态引用和Resources.Load也是OnDemand的,用到时才会加载。
几种AssetBundle创建方式的差异:
CreateFromFile:这种方式不会把整个硬盘AssetBundle文件都加载到内存来,而是类似建立一个文件操作句柄和缓冲区,需要时才实时Load,所以这种加载方式是最节省资源的,基本上AssetBundle本身不占什么内存,只需要Asset对象的内存。可惜只能在PC/Mac Standalone程序中使用。
CreateFromMemory和WWW.assetBundle:这两种方式AssetBundle文件会整个镜像于内存中,理论上文件多大就需要多大的内存,之后Load时还要占用额外内存去生成Asset对象。
什么时候才是UnusedAssets?
看一个例子:
Object obj = Resources.Load("MyPrefab");
GameObject instance = Instantiate(obj) as GameObject;
.........
Destroy(instance);
创建随后销毁了一个Prefab实例,这时候 MyPrefab已经没有被实际的物体引用了,但如果这时:
Resources.UnloadUnusedAssets();
内存并没有被释放,原因:MyPrefab还被这个变量obj所引用
这时候:
obj = null;
Resources.UnloadUnusedAssets();
这样才能真正释放Assets对象
所以:UnusedAssets不但要没有被实际物体引用,也要没有被生命周期内的变量所引用,才可以理解为 Unused(引用计数为0)
所以所以:如果你用个全局变量保存你Load的Assets,又没有显式的设为null,那在这个变量失效前你无论如何UnloadUnusedAssets也释放不了那些Assets的。如果你这些Assets又不是从磁盘加载的,那除了UnloadUnusedAssets或者加载新场景以外没有其他方式可以卸载之。
一个复杂的例子,代码很丑陋实际也不可能这样做,只是为了加深理解
IEnumerator OnClick() {Resources.UnloadUnusedAssets();//清干净以免影响测试效果yield return new WaitForSeconds(3);float wait = 0.5f;//用www读取一个assetBundle,里面是一个Unity基本球体和带一张大贴图的材质,是一个PrefabWWW aa = new WWW(@"file://SpherePrefab.unity3d");yield return aa;AssetBundle asset = aa.assetBundle;yield return new WaitForSeconds(wait);//每步都等待0.5s以便于分析结果Texture tt = asset.Load("BallTexture") as Texture;//加载贴图yield return new WaitForSeconds(wait);GameObject ba = asset.Load("SpherePrefab") as GameObject;//加载Prefabyield return new WaitForSeconds(wait);GameObject obj1 = Instantiate(ba) as GameObject;//生成实例yield return new WaitForSeconds(wait);Destroy(obj1);//销毁实例yield return new WaitForSeconds(wait);asset.Unload(false);//卸载Assetbundleyield return new WaitForSeconds(wait);Resources.UnloadUnusedAssets();//卸载无用资源yield return new WaitForSeconds(wait);ba = null;//将prefab引用置为空以后卸无用载资源 Resources.UnloadUnusedAssets();yield return new WaitForSeconds(wait);tt = null;//将texture引用置为空以后卸载无用资源 Resources.UnloadUnusedAssets(); }
这是测试结果的内存Profile曲线图
很经典的对称造型,用多少释放多少。
这是各阶段的内存和其他数据变化
说明:
1 初始状态
2 载入AssetBundle文件后,内存多了文件镜像,用量上升,Total Object和Assets增加1(AssetBundle也是object)
3 载入Texture后,内存继续上升,因为多了Texture Asset,Total Objects和Assets增加1
4 载入Prefab后,内存无明显变化,因为最占内存的Texture已经加载,Materials上升是因为多了Prefab的材质,Total Objects和Assets增加6,因为 Perfab 包含很多 Components
5 实例化Prefab以后,显存的Texture Memory、GameObjectTotal、Objects in Scene上升,都是因为实例化了一个可视的对象
6 销毁实例后,上一步的变化还原,很好理解
7 卸载AssetBundle文件后,AssetBundle文件镜像占用的内存被释放,相应的Assets和Total Objects Count也减1
8 直接Resources.UnloadUnusedAssets,没有任何变化,因为所有Assets引用并没有清空
9 把Prefab引用变量设为null以后,整个Prefab除了Texture外都没有任何引用了,所以被UnloadUnusedAssets销毁,Assets和Total Objects Count减6
10 再把Texture的引用变量设为null,之后也被UnloadUnusedAssets销毁,内存被释放,assets和Total Objects Count减1,基本还原到初始状态
从中也可以看出:
Texture加载以后是到内存,显示的时候才进入显存的Texture Memory。
所有的东西基础都是Object
Load的是Asset,Instantiate的是GameObject和Object in Scene
Load的Asset要Unload,new的或者Instantiate的object可以Destroy
转载于:https://www.cnblogs.com/HelloUnity/p/Unity%e5%8a%a0%e8%bd%bd%e5%92%8c%e5%86%85%e5%ad%98%e7%ae%a1%e7%90%86%e6%9c%ba%e5%88%b6.html
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