使用Instruments进行性能探查
在为企业提供技术支持服务的过程中，我们接触过众多iOS项目。在每个iOS开发阶段，开发者们常常会遇到这样的情况：一边运行游戏，一边疑惑“这东西怎么运行得这么慢？”实际上，有不少出色的性能分析工具集，今天我们要介绍的Instruments便是其中的佼佼者。
准备工作
要使用Instruments或其他XCode调试工具，您需要构建一个以iOS为目标的Unity项目，同时取消勾选“Development Build”以及“Script Debugging”选项。之后，使用XCode以Release模式将生成的XCode项目编译并发布到已连接的iOS设备上。
启动探查
启动Instruments（可通过长按Play按钮，或选择“Products > Profile”），然后选择“Time Profiler”。接着选择要探查的应用，并按下红色的“Record”按钮，探查过程便会启动。此时，iOS设备上会运行已连接Instruments的应用，“Time Profiler”将自动记录远程传回的信息，这些信息在Instruments的时间线上以蓝色折线图呈现。
探查结果分析
调用树结构
Instruments窗口的详细区域会列出一系列方法调用，每个最顶级的方法调用代表应用中的一个线程。通常，main方法备受关注，因为它包含了所有托管代码。展开main方法后，会出现一个庞大的方法调用树，其主要分支通常为以下两种：
[startUnity]以及UnityLoadApplication（这些方法名有时会全大写显示）。[startUnity]包含了初始化Unity引擎所需的全部时间，值得重点关注。在它下面是UnityLoadApplication方法，启动时间探查需在此方法之后进行。PlayerLoop
寻找性能热点
当对应用进行一段时间的探查后，暂停Profiler并展开调用树。您会发现左栏以毫秒为单位的时间值沿树状结构向下递减。您需要寻找那些上下差值巨大的时间点，这些就是性能热点。根据这些热点返回对应代码，就能找到时间消耗的原因。这个原因可能是必要的操作，也可能是项目中遗留的陈旧代码，具体情况因人而异。是否解决以及如何解决这个问题，完全取决于您对代码的了解程度。
查找分散的性能损耗点
Instruments还能用于查找分散的性能损耗点，即那些单独来看时间消耗不大，但在代码多处不断消耗少量时间的点。具体操作如下：在Instruments的Call Tree窗口右上方的符号搜索框中输入部分或完整的函数名。如果探查对象是游戏，可展开PlayerLoop并收起其下的其他方法。某个特定操作消耗的总毫秒数可通过将PlayerLoop或UnityLoadApplication上的总时间减去self栏中对应的毫秒数来粗略估算。
以下是一些常见需要查找的方法：
- “Box(”、“box” 以及 “box”：这些代表正在发生C#值装箱操作，大多数装箱实例可轻松修正。
- “Concat”：字符串连接操作通常可进行简单优化。
- “CreateScriptingArray”：所有返回数组的Unity API会分配数组的新副本，应减少对这些方法的调用。
- “Reflection”：反射操作速度较慢，可通过此方法预估反射上的时间损失，并尽量避免使用。
- “FindObjectOfType”：用于定位重复或不必要的
FindObjectOfType调用，或其他已知的慢速Unity API。 - “Linq”：根据时间损耗决定是否创建或移除Linq查询，建议将热点对象替换为手工优化的方法。
内存使用率探查
Instruments除了进行CPU时间探查，还可用于探查内存使用率。Instruments的“Allocations”探查器提供了两个可显示应用程序详细内存使用率的探针：
- “Allocations”探针：能检查特定时间段内驻留于内存中的对象。
- “VM Tracker”探针：可监视脏内存堆大小，脏内存堆是iOS决定是否强制关闭应用的主要依据。
当在Instruments中选择“Allocations”探查器时，这两个探针会同时运行。同样按下红色的“Record”按钮开始探查。
要正确设置“Allocations”探针，需确保Instruments右边Detail选项卡上的以下设置正确：
- 确保“Display Settings”（中间选项）下的“Allocation Lifespan”设为“Created & Persistent”。
- 确保“Record Settings”（左侧选项）勾选“Discard events for freed memory”选项。
“Allocations”探针的默认视图“Statistics”是诊断内存行为的最佳工具，它以时间线形式显示。使用推荐设置时，图表上会实时显示代表时间及内存分配程度的蓝色线条。通过该图表，您只需简单重复测试场景，就能监控长时间占用或泄露的内存，确保每次运行之间没有蓝线产生。
“Call Tree”是另一个有用的视图，它能显示发生内存分配操作的代码行以及该代码行负责的内存量。例如，您可能会发现大约25%的内存使用量由着色器消耗，由于这些着色器位于加载线程中，它们很可能是应用启动时加载的与默认Unity项目捆绑的标准着色器。
当定位到热点位置后，后续操作需根据项目实际情况决定。
来源：Unity官方平台