快速定位手游内存占用过高问题

原创

WeTest质量开放平台团队

修改于 2017-06-30 16:58:41

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文章被收录于专栏：WeTest质量开放平台团队的专栏WeTest质量开放平台团队的专栏

作者：Oliver，腾讯WeTest团队产品经理。

为了避免手机性能成为游戏选择时的壁垒，游戏厂商必须进行更好的游戏性能优化。本文利用WeTest平台的Cube工具，通过三步完成游戏内存检测与分析的过程，希望为游戏开发者提供一些内存优化的方法和思路。

众所周知，手游在2016年进入了成熟期，全球的开发商数量在减少，游戏增速也在放缓，更少的游戏意味着高质量的游戏将获得更多的传播和更久的生命力，质量的提升就会带来画面的美化、场景的丰富等，对手机性能也带来了更多的考验。为了避免手机性能成为游戏选择时的壁垒，游戏厂商必须进行更好的游戏性能优化。

那么，游戏性能是什么？游戏性能就是决定了游戏耐久度，承载能力和运行速度的因素。

简单来说，游戏性能决定了你的游戏能否跑的更稳，跑的更久，跑的更快。进入了手游精品时代之后，为什么不管什么游戏，言必谈手游性能？因为在PC时代，如果游戏性能优化一般，玩家加个内存换个CPU或者刷个主频就能轻松搞定；到了手游时代后情况则显得比较严峻，捉襟见肘的内存使得资源加载时如履薄冰，加上高中低不同配置的机型让性能问题显得更加突出，对于玩家来说，为了一款游戏而更换手机的可能并不大，一个低端机型上的卡顿就可能造成一大批用户的流失，如果手游性能表现糟糕，再好的游戏设计都会付诸东流。

那么什么样的手游才是更稳，更久，更快的呢？

我们一般看这样几个指标：

对于手游来说，这些指标的情况就决定了游戏的实际表现，如果光看这些指标没有直观的感受，可以看下图：

如果说左边是玩家经常会遭遇到的表面现象，那右边则是基于手游性能深挖后的问题本质。

为了让游戏的优化能够更加系统，更加有的放矢，腾讯WeTest将监控手游性能相关的每个指标，并根据测试的结果进行优化。

那么，先来说说手游性能的重头，内存指标的检测。为什么是重头呢？内存的占用过高通常会带来“游戏闪退”、“卡顿”、“系统重启”等现象，其中每一个结果基本都对游戏的体验是致命的。我们从腾讯WeTest平台的Cube工具出发，通过简单的三步，介绍如何通过内存的检测，发现内存管理的问题，优化手游的性能。

第一步：测试游戏apk

首先要注意：手机必须root

1.安装WeTest助手

登录WeTest官网，在“产品“菜单下选择”性能测试“，点击”Unity客户端性能测试“

或者直接登录，点击“Android版下载”，也在页面末尾扫描二维码直接下载。

2.登录

安装好客户端后点击WeTest助手启动，选择一种账号登录方式登录。

3.测试

测试类型选择“Cube”。

首先确认“手机状态”为”手机已Root“；
点击“应用选择”选择需要测试的应用（选择Unity游戏），非Unity游戏可以点击“通用性能检测”

选择测试类型，测试类型分为四类：Unity性能测试（标准）、Unity性能测试（重度）、Unity资源测试、Mono内存检测。那么这时候，问题就来了，一般应该先开始进行哪项测试呢？选项一：Unity性能测试（标准）首先我们看第一个，Unity性能测试（标准），该测试主要满足Unity引擎游戏日常性能审核的测试需求，覆盖FPS、CPU、PSS、Mono内存峰值四个维度；建议使用该测试获取准确性能数据，了解游戏的一个整体的性能表现，如果测试结果良好，说明游戏目前的性能表现已经非常好了，可以不需要进行很大程度的优化；如果测试结果不好，则可以考虑进行其他的测试模块。选项二：Unity性能测试（重度）该测试在性能测试（标准）的基础上，增加了函数耗时统计、单个FPS点中各帧的帧时间、Drawcall数量及每个函数具体出现的位置；建议使用该测试定位性能问题，为之后的性能优化做准备。选项三：Unity资源测试该测试可以获取游戏过程中多种资源数据，包括资源重复率、GameObject数量、2D纹理大小、网格大小、动画剪辑大小、音频大小、关卡间保留资源、Material对象拷贝数量等。建议在对内存优化进入到了资源阶段的时候，可以进行这个测试。选项四：Mono内存检测该测试提供了获取快照点的Mono内存对象情况（对象类型、对象大小、对象堆栈、对象引用关系等）；建议在定位存在问题的内存时，可以进行这个测试。
确定测试类型之后，点击“开始测试”

a.Unity性能测试（标准）、Unity性能测试（重度）、Unity资源测试中都可以通过点击“开始记录”、“结束记录”来记录核心场景的性能数据、资源数据。

b.Mono内存检测中通过点击“mono内存快照”获取当前mono内存的详细情况，单次测试中可以任意在需要快照点的位置设置快照。

“上传”，退出游戏，选择测试游戏的游戏类型（最多选择两类），点击“确定”，在弹出的上传页，点击“上传”，完成数据的上传。
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4.日志日志主要是记录历史测试数据，显示历史测试中数据是否上传的状态，绿色为“已上传”，红色为“未上传”。通过点击“清空历史记录”可以清除客户端的日志中记录的历史数据。
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第二步：查看报告中的内存情况点击“我的主页”
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测试类型选择“Cube”
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找到测试报告，点击“查看”
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第三步：分析报告如果要对手游内存管理进行优化，首先要明确一个分析的策略，Cube团队的建议是看四块内容：
了解手游内存整体表现
通过mono内存查看是否发生内存泄漏
通过mono快照定位存在问题的内存
通过内存分配总表定位存在问题的函数

了解手游内存整体表现

要观察手游内存的整体表现，首先观察游戏的堆内存峰值是否超过了建议值，如下图：

其中，建议值的来源是根据腾讯内部的性能标准，对手机的配置等级而形成的内存阈值，图中的高配机型，PSS内存峰值到达450MB或者mono内存到达50MB的时候就会开始预警。

如果需要更加详细的指标情况，可以选择“性能报告”部分中的“mono内存”：

如下图，我们可以看到内存峰值的超标线，如果超过，那么那一刻你的游戏极有可能出现上述“闪退”，“卡顿”和“系统重启”的现象了；如果没有超过，那么恭喜你，继续进入下一个关卡，检查你的游戏是否存在内存泄漏的现象。

通过mono内存查看是否发生内存泄漏

对于目前绝大多数基于Unity引擎开发的项目而言，其托管堆内存是由Mono分配和管理的。“托管” 的本意是Mono可以自动地改变堆的大小来适应你所需要的内存，并且适时地调用垃圾回收（Garbage Collection）操作来释放已经不需要的内存，从而降低开发人员在代码内存管理方面的门槛。

那么我们所说的内存泄漏情况，就是游戏在调用了一些资源结束之后（比如MOBA游戏中的5V5副本），没有及时的释放这些内存，从而导致堆内存的大小越来越多，从而超过了手机内存的阈值。

在比较合理的内存策略下，mono内存应该上升到一定阶段之后便不再变化，如下图：

如果内存产生了泄漏，便有可能出现下图的情况，堆内存的数值阶段性的不断提升。

如果你的游戏堆内存出现了不断上升的情况，需要排查一些内存泄漏的原因，可以进入下一个阶段，检查具体场景中内存的分配情况。

通过mono快照定位存在问题的内存

对于mono内存泄漏，一般只能通过猜测+不断修改代码测试的方法来修复问题，效率很低，腾讯WeTest平台的Cube工具提供了mono内存快照对比的功能，并包括对象分配堆栈，对象引用关系等详细信息，是定位mono内存泄漏问题的一大利器。在具体操作中，需要我们进行一次“mono内存检测“，具体操作可见上文”第一步“和”第二步“。

在“mono内存检测“的测试报告中，我们可以发现测试报告对每个场景都进行了标记，形成了一个”snapshot（快照）“，对比两次snapshot，查看两者之间的新增对象：

这些不同的snapshot内存使用情况的波动意味着游戏在进行游戏内存分配和释放，通过对这些snapshot进行对比，可以发现哪些内存新增了，哪些内存保留了，从而找到游戏在内存分配上产生的问题，那么如何进行操作呢？

如上图所示，在“mono内存检测“的测试报告中，每两个snapshot都可以进行对比，通过鼠标单击就可以选择，选中两个场景之后就可以点击”提交对比“：

点击之后会得到两个场景之间的内存分配比较，其中”对象堆栈“就代表游戏中实现的一个对象，以MOBA游戏为例，上图中的snapshot1和snapshot2所对应的两个场景可能就是“5V5战斗副本“和”游戏大厅“，通过右上角的”快照间新增top50“和”快照间保留top50“，我们可以了解到这两个不同的场景之间，哪些对象的资源被保留了，哪些对象的资源新增了（如果需要更多数据，可以点击右上角的”下载对比报表“），而这些行为是否是游戏程序所需要的。

可以看到，按钮按下前后新增的最大对象即为代码中生成的Byte对象，并且该对象被引用的次数为1。

那么，如何在游戏运行中看待这种快照之间新增或保留堆栈的现象？

比如说，王者荣耀这类MOBA游戏在副本和游戏大厅之间，会保留地图和NPC的对象资源，保证下次开始游戏时可以更快的读取和进入游戏；

而天天酷跑之类的跑酷游戏在在副本和游戏大厅之间，就不会保留地图和NPC的对象资源，原因就在于王者荣耀这类的MOBA游戏，地图和NPC的出现的情况是完全相同的，为了更好的游戏体验，保留对象资源是合适的；而天天酷跑之类的跑酷游戏，有不同的关卡副本，如果保留对象资源，会导致内存不断的被占用，因此选择不保留对象资源。

因此我们可以说，内存分配是否合理没有绝对意义上的标准，都要游戏开发者根据自己的开发策略，结合mono内存检测的报告，判定内存分配的情况是否在自己的计划之中。