Unity3D性能优化之内存科普篇

• Unity内存分类：

Unity引擎开发的移动游戏，内存有三大部分：

• 程序代码：包括unity引擎，使用的库，和所写的游戏代码，在编译后，得到的运行文件将会被加载到设备中执行，并占用一定内存。这部分内存实际上是没有办法去“管理”的，它们将在内存中从一开始到最后一直存在。优化只能减少使用的库。
• 托管堆（Managed Heap)：被Mono使用的一部分内存，对于Unity开发，其实充当了基本类库的角色。托管堆用来存放类的实例（比如用new生成的列表，实例中的各种声明的变量等）。“托管”的意思是Mono“应该”自动地改变堆的大小来适应你所需要的内存， 并且定时地使用垃圾回收（Garbage Collect）来释放已经不需要的内存。关键在于，有时候你会忘记清除对已经不需要再使用的内存的引用， 从而导致Mono认为这块内存一直有用，而无法回收。
• 本机堆（Native Heap)：是Unity引擎进行申请和操作的地方，比如贴图，音效，场景等。Unity使用了自己的一套内存管理机制来使这块内存具有和托管堆类似的功能。基本理念是，如果在这个关卡里需要某个资源，那么在需要时就加载，之后在没有任何引用时进行卸载。

Unity游戏在运行时的内存占用情况可以用下图表示：

• 什么是Mono内存

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。 

目前绝大部分Unity游戏逻辑代码所使用的语言为C#，C#代码所占用的内存又称为mono内存，这是因为Unity是通过mono来跨平台解析并运行C#代码的，在Android系统上，游戏的lib目录下存在的libmono.so文件，就是mono在Android系统上的实现。C#代码通过mono解析执行，所需要的内存自然也是由mono来进行分配管理，下面就介绍一下mono的内存管理策略以及内存泄漏分析。

• Mono内存管理策略

Mono通过垃圾回收机制（Garbage Collect，简称GC）对内存进行管理。Mono内存分为两部分，已用内存（used）和堆内存（heap），已用内存指的是mono实际需要使用的内存，堆内存指的是mono向操作系统申请的内存，两者的差值就是mono的空闲内存。当mono需要分配内存时，会先查看空闲内存是否足够，如果足够的话，直接在空闲内存中分配，否则mono会进行一次GC以释放更多的空闲内存，如果GC之后仍然没有足够的空闲内存，则mono会向操作系统申请内存，并扩充堆内存，具体如下图所示。

通过上文可知，GC的主要作用在于从已用内存中找出那些不再需要使用的内存，并进行释放。Mono中的GC主要有以下几个步骤：
1.停止所有需要mono内存分配的线程。
2.遍历所有已用内存，找到那些不再需要使用的内存，并进行标记。
3.释放被标记的内存到空闲内存。
4.重新开始被停止的线程。
除了空闲内存不足时mono会自动调用GC外，也可以在代码中调用GC.Collect()手动进行GC，但是，GC本身是比较耗时的操作，而且由于GC会暂停那些需要mono内存分配的线程（C#代码创建的线程和主线程），因此无论是否在主线程中调用，GC都会导致游戏一定程度的卡顿，需要谨慎处理。另外，GC释放的内存只会留给mono使用，并不会交还给操作系统，因此mono堆内存是只增不减的。

参考：

https://blog.csdn.net/wetest_tencent/article/details/80124663