你的手游准备好接受“精品”时代的挑战了吗?——三步掌握游戏内存检测技巧

作者:Oliver,腾讯WeTest团队产品经理。

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WeTest导读

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。之前腾讯WeTest公众号先后发布了两篇关于Unity游戏内存管理的文章:《内存是手游的硬伤——Unity游戏Mono内存管理与泄漏》《深入浅出再谈Unity内存泄漏》,详细介绍了Unity游戏中内存泄漏会导致的后果以及一些解决的办法,这次我们将继续从腾讯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http://wetest.qq.com/ ,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http://wetest.qq.com/cube/ ,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”。

①首先确认“手机状态”为”手机已Root“;

②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”

③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。

④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。

⑤“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。

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。

第二步:查看报告中的内存情况

点击“我的主页”

测试类型选择“Cube

找到测试报告,点击“查看”

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:

1、了解手游内存整体表现

2、通过mono内存查看是否发生内存泄漏

3、通过mono快照定位存在问题的内存

4、通过内存分配总表定位存在问题的函数

1、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。

2、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。

3、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。

4、通过内存分配总表定位存在问题的函数

重新刷新一下报告,我们最后来看一下游戏整体运行过程中具体功能的内存分配的情况:

图中的”分配堆栈“代表的就是游戏每次调用的一个函数,开发人员需要关注右上角”分配总次数“和”分配总大小“,关注是否有函数频繁分配内存,根据计划中的内存分配和实际的内存分配情况,开发人员应该进行针对性的优化。

测试报告分析到这里,基本可以发现内存管理方面存在的一些分配方面的问题了,但是内存优化的道路,到这里才完成了一半,Unity游戏在运行时的内存占用情况可以用下图表示:

Mono内存和native内存是PSS内存主要的组成部分,mono内存更多的起到内存调用的功能,因此常常成为了开发人员优化内存的起点;而native内存中包含了大量对象的资源,也是内存优化中的重要部分,这部分内容在测试报告中也有具体的细分,如下图:

这部分的内存检测,将在后面的干货中继续介绍。

针对手游的性能优化,腾讯WeTest平台的Cube工具提供了基本所有相关指标的检测,为手游进行最高效和准确的测试服务,不断改善玩家的体验。

关于腾讯WeTest

腾讯WeTest是腾讯游戏官方推出的一站式游戏测试平台,用十年腾讯游戏测试经验帮助广大开发者对游戏开发全生命周期进行质量保障。 腾讯WeTest提供:兼容适配测试;云端真机调试;安全测试;耗电量测试;服务器压力测试;舆情监控等服务。

原文发布于微信公众号 - 腾讯WeTest(TencentWeTest)

原文发表时间:2016-10-13

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