【厚積薄發(fā)】為什么Mono堆內(nèi)存總是居高不下

這是第475篇UWA技術(shù)知識分享的推送，精選了UWA社區(qū)、UWA AI問答的熱門話題等技術(shù)知識點，助力大家更全面地掌握和學(xué)習(xí)。

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本期目錄：

• 持續(xù)性字符串拼接：每幀5KB從何而來？

• 碎片占比超50%：Mono內(nèi)存碎片化怎么避免？

本次推送的實戰(zhàn)案例來自于使用UWA服務(wù)的項目的真實且典型的問題。UWA將關(guān)鍵線索、定位路徑與處理建議整理成了可復(fù)用的案例筆記，便于大家快速對照、排查自身項目中的同類問題。

實戰(zhàn)案例

Q：GOT Online Mono模式報告顯示，我們項目Mono堆內(nèi)存中存在持續(xù)的字符串拼接現(xiàn)象，這是什么原因?qū)е碌模撛趺炊ㄎ缓蛢?yōu)化？

A：看到在UIPanel.LateUpdate中全程出現(xiàn)持續(xù)的String.Concat的分配，出現(xiàn)這種現(xiàn)象常見的原因包括：UI元素的name賦值；Panel取名等邏輯里存在字符串拼接；業(yè)務(wù)打點日志中頻繁做字符串拼接；Shader查找流程中存在名稱拼接操作等。優(yōu)化原則是避免每幀進行字符串拼接操作，將拼接結(jié)果緩存復(fù)用，減少Mono堆內(nèi)存臨時分配，字符串拼接邏輯本身也不應(yīng)放在游戲核心循環(huán)的熱路徑中。

從當(dāng)前報告數(shù)據(jù)來看，僅僅是 持續(xù)字符串拼接每幀新增約5KB臨時垃圾分配，再加上NGUI中一些其它分配，累計每萬幀分配量超90MB。UWA推薦Mono報告中Top10函數(shù)平均每10k幀分配堆內(nèi)存總和小于50MB，目前僅一個UIPanel.LateUpdate就已超出推薦值范圍，因此要對以UIPanel.LateUpdate為首的多個分配較高的函數(shù)進行排查。

排查方法是在Mono模式報告中，按"分配視角"查看函數(shù)堆棧，定位累積分配最多的葉子函數(shù)，追溯其調(diào)用路徑。另外還可以利用報告里的倒序調(diào)用分析模塊，它能直接定位高分配的底層問題函數(shù)，幫我們省去逐層排查的繁瑣操作，例如上述的String.Concat問題就能直接定位到。

Q：另外我們還在報告中發(fā)現(xiàn)Mono堆內(nèi)存出現(xiàn)了一個52MB的大數(shù)組，但查不到具體來源，該怎么排查？

A：我們可以從這份Mono模式報告看到，這個byte數(shù)組從測試開始就存在，但無法獲取其分配堆棧。這是因為在 UWA性能采集啟動前（ 游戲初始化階段 ）， 該數(shù)組就已經(jīng)完成分配了，所以追蹤不到來源。

需要我們采集數(shù)據(jù)的時候，在SDK面板上點擊Direct Mode進行采集。點擊Direct Mode后會在開始采集時殺掉進程并重新啟動游戲，從游戲啟動開始，Mono分配的整個生命周期就會被采集，這樣就可以追蹤到之前無法獲取堆棧的大數(shù)組來源了。

這類大數(shù)組常見來源多為大型配置表、場景標(biāo)記數(shù)據(jù)等。

若確認(rèn)是配置表導(dǎo)致，可優(yōu)化兩點：

• 將配置表數(shù)據(jù)下沉至Native層存儲，不占用Mono堆內(nèi)存，規(guī)避GC壓力與回收耗時；

• 改用更緊湊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如用bit替代int存儲標(biāo)記信息，進一步縮減內(nèi)存占用。

實戰(zhàn)案例

Q：Mono內(nèi)存碎片化比較嚴(yán)重，怎么避免，有什么優(yōu)化建議？

A：從報告來看，碎片占比高達112MB/219MB（約51%），在堆內(nèi)存分配釋放較為頻繁的項目中，UWA也常觀察到對象實際占用的部分和碎片會逐漸趨于相等。 Unity的Boehm GC為非壓縮回收器，不會主動整理Mono堆碎片，頻繁產(chǎn)生臨時內(nèi)存分配，是造成碎片化的主要原因； 即便GC回收空閑內(nèi)存，已形成的碎片也無法合并成連續(xù)大塊，只能被小對象復(fù)用，因此要盡量減緩碎片占比逐漸上升的趨勢。

我們可以從以下三個方面進行優(yōu)化：

第一，減少臨時分配，避免在熱路徑上進行字符串拼接、容器擴容等操作；

第二，對頻繁創(chuàng)建銷毀的對象使用對象池復(fù)用；

第三，對可預(yù)期的容器預(yù)分配足夠容量，避免運行時擴容。

無論是社區(qū)里開發(fā)者們的互助討論，還是AI基于知識沉淀的快速反饋，核心都是為了讓每一個技術(shù)難題都有解、每一次踩坑都有回響。希望這些從真實開發(fā)場景中提煉的經(jīng)驗，能直接幫你解決當(dāng)下的技術(shù)卡點，也讓你在遇到同類問題時，能更高效地找到破局方向。

封面圖來源于網(wǎng)絡(luò)

今天的分享就到這里。生有涯而知無涯，在漫漫的開發(fā)周期中，我們遇到的問題只是冰山一角，UWA社區(qū)愿伴你同行，一起探索分享。歡迎更多的開發(fā)者加入UWA社區(qū)。

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