10.MemoryProfiler窗口 Summary

性能优化 > Unity性能优化 性能优化 Unity性能优化 Unity性能分析工具 MemoryProfiler窗口
发布时间 :
字数:5.4k 阅读 : 评论:
  1. 10.Unity性能分析工具-MemoryProfiler窗口Summary
    1. 10.1 知识点
      1. Summary（总结摘要）的主要内容
        1. Inspect 按钮
      2. Memory Usage On Device（设备上的内存使用情况）
        1. 主要作用
        2. 补充：内存溢出（OOM）
      3. Allocated Memory Distribution（已分配内存分步）
        1. 主要作用
        2. 详细解析
        3. Native（原生内存）
        4. Managed（托管内存）
        5. Executables & Mapped（可执行文件和映射内存）
        6. Graphics (Estimated)（图形相关，估算）
        7. Untracked*（未追踪内存）
      4. Managed Heap Utilization（托管堆使用率）
        1. 主要作用
        2. 详细解析
        3. Empty Heap Space（空闲堆空间）
        4. Virtual Machine（虚拟机）
        5. Objects（托管对象）
      5. Top Unity Objects Categories（Unity对象内存占用最多的类型分类）
        1. 主要作用
      6. Summary（总结概要页签）对于我们的意义
    2. 10.2 知识点代码
      1. Lesson10_Unity性能分析工具_MemoryProfiler窗口Summary.cs

10.Unity性能分析工具-MemoryProfiler窗口Summary

10.1 知识点

Summary（总结摘要）的主要内容

Summary 页签主要显示快照中的内存总体信息。它由以下四部分组成：

  1. Memory Usage On Device（设备上的内存使用情况）
  2. Allocated Memory Distribution（已分配内存分布）
  3. Managed Heap Utilization（托管堆使用率）
  4. Top Unity Objects Categories（Unity 对象内存占用最多的类型分类）

Inspect 按钮

  • 跳转到更详细的分类页面，并自动筛选出该类内存的相关对象或资源，方便进一步深入分析
  • 适合先看 Summary 总览，再 drill-down（向下钻取）到具体对象
  • 不会改变快照本身，只是切换到对应视图并加好过滤条件
  • 如果在查某个大类的内存异常（比如贴图暴涨、Mesh 堆积），使用 Inspect 可以明显提高定位效率

Memory Usage On Device（设备上的内存使用情况）

主要作用

  • 展示当前快照中，Unity 在设备上实际占用了多少内存
  • 用于判断当前是否接近设备内存限制，特别是移动设备上是否存在内存溢出风险

补充：内存溢出（OOM）

在 iOS / Android 上，系统会给每个 App 分配一段最大内存上限（比如 512MB、1GB 等，依设备不同而异）。如果游戏运行过程中内存分配超出这个上限，系统会判断该 App 占用内存超标，可能会强行杀死进程，并且不给任何提示。

一些统计数据（不准确，以真机为主）：

  • Android 低端机：~350–450MB
  • Android 中端机：~500–600MB
  • Android 高端机：~700MB–1.2GB
  • iPhone 6s：~350MB
  • iPhone 12+：~1GB+
  • iPad Pro：~1.5GB+

注意：建议在真机上进行调试排查。


下面这段是面板提示信息（原文）：

显示您已分配给系统的内存量，以及设备上当前驻留的内存量。分配的内存可以高于设备上可用的最大内存，而不会造成问题。

已分配内存
分配内存是指由进程分配的所有内存，该进程有操作系统提交的资源。资源可能位于物理内存中（在这种情况下，它被称为驻留）或交换到辅助存储，例如磁盘上的页面文件。如果分配的内存区域在一段时间内未被使用或未被访问，操作系统可能会决定压缩或将其移动到磁盘。这允许您的应用程序在物理内存中只保留它立即需要的东西。不利的一面是，对辅助存储的访问速度要慢得多，可能会影响您的应用程序性能。

检查分配的内存使用情况，以改善应用程序的总体健康状况。

设备上驻留内存总量
当前位于设备物理内存（RAM）中的已分配内存部分。它是应用程序对目标设备要求有多高的指标。如果常驻内存使用量增加，您可能会面临页面错误、性能下降或从系统中驱逐的风险。

检查应用程序的驻留内存使用情况，以降低内存不足的最直接风险。

Allocated Memory Distribution（已分配内存分步）

主要作用

  • 显示分配的内存如何在不同内存区域中分布
  • 将光标悬停在类别上，可以看到该类分配内存中有多少当前驻留在设备上
  • 用于分析各个系统的内存占用比例，判断到底是谁在“吃”内存

它由以下几个部分组成：

  1. Native（原生内存）：C++ 层对象，如 GameObject、资源加载、系统插件等；如果这里过高，排查是否未及时释放对象
  2. Managed（托管内存）：C# 代码里的类、数组、List 等托管对象；如果过高，排查是否存在内存泄漏、GC 压力大等问题
  3. Executables & Mapped（可执行文件和映射内存）：可执行代码和库；如果过高，说明项目模块太多，建议开启代码裁剪（Stripping Level）
  4. Graphics (Estimated)（图形相关内存，估算）：GPU 纹理、Mesh、Animation 等资源；如果过高，检查贴图大小/格式/是否 Read/Write 等问题
  5. Untracked*（未追踪的内存）：Unity 无法识别的内存；若很大，可能是图形驱动、插件、平台相关等，需要用平台专用工具查看（如 Android Profiler、Xcode Instruments）

详细解析

Native（原生内存）

原生内存（Native memory）被以下对象使用：

  • 场景对象（如 GameObject 和它们的组件）
  • 资源（Assets）和管理器（Managers）
  • 原生分配（Native Allocations），包括 NativeArray 和其它原生容器（Native Containers）
  • 图形资源在 CPU 端的内存占用
  • 以及其它类型的原生对象

补充说明：

  • 这个分类不包括 GPU 图形内存，图形内存会在单独的 Graphics 类别中显示
  • 可以在 All Of Memory Breakdown（全部内存明细）中进一步查看这些分类的详细信息
  • 注意：Summary（概览）视图和 All Of Memory（全部内存）视图中的数值可能不同，因为归类方式不同

建议：如果正在分析某个 Native 内存异常增长，重点查看 All Of Memory 中的 Objects and Allocations 和 Memory Map。

Managed（托管内存）

包含所有虚拟机和托管堆（Managed Heap）的内存。

托管堆（Managed Heap）包含与托管对象（Managed Objects）相关的数据，以及为这些对象预留的空间。它由脚本垃圾回收器（Scripting Garbage Collector）管理，因此任何不再与根对象存在引用链的托管对象都会被回收。

托管内存中的“已使用”部分包括：

  • 用于托管对象的内存
  • 一些无法归还（释放）但当前未被使用的空闲空间

这个分类中的“已预留（reserved）”内存：

  • 可以在需要时快速重复利用
  • 或者会在每进行 6 次 GC.Collect 垃圾回收清扫时被归还给系统

Executables & Mapped（可执行文件和映射内存）

由应用程序构建代码占用的内存，包括所有共享库（shared libraries）和程序集（assemblies），无论是托管（Managed）还是原生（Native）的。
目前，这个数值在所有平台上的报告还不完全一致。

你可以通过以下方式减少这部分内存使用：

  • 使用更高级别的代码剥离（Code Stripping Level，如 IL2CPP 下的 Stripping Level 设置）
  • 减少对不同模块和库的依赖

Graphics (Estimated)（图形相关，估算）

指的是图形驱动和 GPU 为渲染应用程序而使用的估算内存。这些信息基于 Unity 内部对图形资源分配情况的追踪得出，包括：

  • RenderTexture
  • Texture
  • Mesh
  • Animation
  • 以及其它通过 Unity 或脚本 API 分配的图形缓冲区（Graphics Buffers）

你可以在 All Of Memory 标签页中进一步查看这些图形资源。

注意事项：

  • 并不是所有图形对象的内存都会体现在这个分类中
  • 例如：启用了 Read/Write 的图形资源，在 CPU 内存中需要保留一份副本，这会使它们的总内存使用量翻倍（之后会教大家如何排查 Read/Write 造成的问题）
  • 可以通过 Unity Objects 标签页查看 Unity 对象的总内存使用情况
  • 此外，并非所有此类资源的内存都实际存在于 GPU 中
  • Memory Profiler 无法准确获取图形资源是否驻留在 GPU 内存中的信息，因此这里只能提供估算值

建议：如果在分析图形内存暴涨（如纹理、RT 多开——创建过多的 RenderTexture）的问题，这段内容非常关键。一般屏幕后处理、相机截图、多视角渲染、水面反射、投影、UI 特效都会生成 RenderTexture 渲染纹理。

Untracked*（未追踪内存）

Untracked Memory（未追踪内存）是 Memory Profiler 尚无法追踪或归类的内存，原因可能包括：

  1. 平台特有的内存使用机制
  2. Memory Profiler 的追踪能力尚未覆盖
  3. 某些潜在的 bug 或内存记录漏洞

这部分 Untracked 内存的计算方式如下：

  • Memory Profiler 会分析整个 Unity 进程中已分配和常驻（resident）的内存区域
  • 然后从中减去 Unity 已知的托管内存和原生内存分配器所使用的区域
  • 剩下的部分就是无法归类的“未追踪”内存

要进一步分析这些未追踪内存，需要使用平台专用的底层 Profiler（例如 Xcode Instruments、Android Studio Profiler 等）。

补充说明：在计算 Untracked 内存的 Allocated Size（已分配大小） 时，还会从中减去 Graphics（Estimated） 图形内存的大小，因为：

  1. 我们知道图形设备会申请某些类型的内存区域
  2. 但无法精确追踪每个图形资源具体映射到哪个内存块
  3. 所以直接从图形设备相关区域中减去 Graphics（Estimated） 的总值
  4. 若找不到图形区域，则从最大的几个内存区域中扣减这部分图形估算值

建议：

  1. 想分析图形内存的详细情况：用 Allocated Memory 视图
  2. 想准确查看 Untracked 未追踪部分占用了多少内存、是否常驻：用 Resident Memory（常驻内存） 或 Allocated and Resident（分配和常驻） 模式
  3. 如果遇到 Untracked 非常大：建议结合平台原生工具（如 Xcode Instruments 的 VM Tracker、Android 的 meminfo）进一步排查

Managed Heap Utilization（托管堆使用率）

主要作用

  • 显示 Unity 脚本虚拟机（Scripting VM）所管理的内存的详细分类
  • 用于分析 C# 脚本对象的内存使用效率
  • 可以结合它分析 GC 是否频繁回收、是否发生堆扩容等问题

其中包括：

  1. Empty Heap Space（空闲堆空间）
    • 可能是之前被对象使用过，或者在上一次堆扩展时预留的空间
    • 托管堆中空闲区域，可能是旧对象被 GC 清理后的空位，或堆扩容后的未使用空间
  2. Virtual Machine（虚拟机使用的内存）
    • 脚本运行时（Mono / IL2CPP）自身占用的非对象内存，比如类型元数据、静态字段、泛型支持等
  3. Objects（托管对象占用内存）
    • 托管堆中正在被引用的托管对象占用的内存，GC 不会清除的内存

在排查问题时，主要关注：

  1. 托管对象（Managed Objects）所占内存
    • 对比多个快照，看是不是存在对象一直不被释放，此时可能存在内存泄漏
    • 或者看看对象创建速度是否超过了 GC 回收速度
  2. 空闲堆内存在 GC 触发后，是否有明显回收、收缩（即内存是否被释放出来）
  3. 虚拟机内存是否不断增大
    • 如果存在：可能是元数据膨胀或静态字段泄漏（静态字段持有大量对象未释放），特别注意单例
  4. 不要单独只看一个数字，要结合堆大小、使用率、类型分布、引用关系综合判断

比较观察：

  1. 对比托管对象所占内存和堆内存
    • 对象很少但堆很大：说明堆膨胀，可能存在内存碎片
  2. Empty Heap Space 高，已 GC 但堆未收缩：可能是 GC 没触发或碎片多
  3. Virtual Machine 增长快：泛型类过多或静态字段持有大对象未释放

我们可以进行多次快照对比。

详细解析

Empty Heap Space（空闲堆空间）

这个快照版本尚未能准确标识出哪个托管堆区段（Managed Heap Section）是当前活动的（Active）。因此系统假设虚拟地址值最高的那个连续托管堆区段是活动的，这个判断大多数情况下是正确的。图中的进度条显示的是该活动区段中未使用内存的数量。

当需要为新的托管对象（Managed Objects）分配内存时：

  1. 首先检查当前活动堆区段中是否有空闲空间
    • 这是分配内存最快的方式（直接连续分配）
  2. 如果活动堆区段中没有足够的连续空闲空间
    • 脚本虚拟机（Scripting VM）就需要扫描“空闲块列表”和其它堆区段来寻找可用空间，这一步更慢
  3. 如果还是找不到合适的位置，会触发垃圾回收（GC.Collection）
    • 启用增量式 GC（Incremental GC）：找不到空间时会立刻分配一个新的堆区段（扩展堆）存放新对象，同时垃圾回收异步进行
    • 未启用增量式 GC：系统会先尝试做一次完整的 GC，如果回收后仍没有足够空间，才会新分配堆区段

另外，这部分内存中也可能仍然包含一些已“被放弃”的对象：上一次 GC 后已无引用的对象，但尚未被实际清理，等待下次 GC 时才会被回收。

重点排查：

  1. 堆有没有用满
  2. 是不是频繁 GC 或堆膨胀
  3. 有没有“看起来未使用但没被释放”的对象

Virtual Machine（虚拟机）

虚拟机内存（Virtual Machine memory）包含 Mono 或 IL2CPP 运行所需的数据，例如：

  1. 每一个被使用的托管类型（Managed Type）的类型元数据（Type MetaData）
  2. 字段与函数的定义（虚函数表 vTable）
  3. 静态字段的数据
  4. 泛型类型所需的支持数据

当 Memory Profiler 捕获快照时，它会初始化在托管堆中发现的所有类型，并因此将这些类型的元数据“膨胀”（inflate）成完整数据结构。
因此，在一次分析会话中，第一次和第二次快照之间虚拟机内存的增长，通常主要是由于这些类型被初始化导致的。

尚未初始化的类型指：没有任何代码访问过它们的类型相关数据，因此它们的静态构造函数（无论显式还是隐式）尚未被调用。
这种情况通常出现在数组或泛型集合类中——虽然集合被创建并使用了，但其内部类型数据还没有被实际访问。

重点：

  • Memory Profiler 抓快照时，会“触发”类型初始化，让一些原本没被使用的静态类型元数据加载进来
  • 这会让第二次快照比第一次“看起来多了虚拟机内存”，其实是因为被初始化了
  • 分析快照差异时，看到 VM 内存上涨不一定是泄漏，可能只是因为多扫了一些静态字段或泛型类

Objects（托管对象）

用于托管对象（Managed Objects）的内存：由 C# 脚本代码中定义的类型创建和使用的对象所占用的内存。这个数字仅包括仍然被引用或保持存活状态的对象的内存。

尚未被回收器（Garbage Collector）收集的托管对象，可能位于活动堆区段的空闲区域（Empty Active / Fragmented Heap Space）中。

重点：

  • 这里统计的仅是“活跃托管对象”的内存使用，不会包括已失去引用但尚未 GC 的部分
  • 垃圾回收尚未处理的对象虽然没有引用，但仍可能暂时占用堆空间（在空闲或碎片区域里）
  • 因此，Managed Objects 的数值只是堆使用的一部分，并不能代表堆中的全部存在内容

Top Unity Objects Categories（Unity对象内存占用最多的类型分类）

主要作用

  • 显示在当前快照中，是哪些 Unity 类型对象占用最多内存
  • 是针对某类型内容做优化的数据依据之一

常见类型含义：

  • RenderTexture：渲染纹理（屏幕后处理、相机目标输出、屏幕截图、倒影、UI 等）所占内存空间
  • Texture2D：静态纹理（材质贴图）所占内存空间
  • Shader：着色器所占内存，包含着色器变体
  • SceneVisibilityState：Unity 编辑器用来记录“场景可见性”的数据结构，仅在编辑器中会看到
  • MonoManager：内部对象，非暴露类，Unity 引擎内部的脚本生命周期管理器
  • Others：其它未归类到已知类型的原生对象，比如原生插件对象等

这些具体信息都可以前往 Unity Objects 页签查看详细信息。

Summary（总结概要页签）对于我们的意义

Summary 页签给到的是“总览视角”，常用价值点：

  • Memory Usage On Device：判断应用是否接近或超出设备内存上限
  • Allocated Memory Distribution：快速识别主要内存消耗源头
  • Managed Heap Utilization：用于分析 C# 脚本对象的内存使用效率
  • Top Unity Objects Categories：针对某类型内容优化的数据依据之一

着重关注以下内容：

  1. 托管堆内存：是否有 GC 压力，是否有内存碎片化问题
  2. 原生内存：是否存在 Unity 原生对象内存泄漏，比如 GameObject、Component、资源等
  3. 图形内存：是否存在贴图、渲染贴图显存异常
  4. 虚拟机内存：查看增长趋势
  5. 未追踪内存：是否存在大块内存异常，必要时利用对应平台工具进行内存问题排查
  6. 预留内存：申请但没使用的内存，是否存在内存碎片等情况
  7. ……等等

我们可以通过对比多张内存快照来排查问题。

10.2 知识点代码

Lesson10_Unity性能分析工具_MemoryProfiler窗口Summary.cs

public class Lesson10_Unity性能分析工具_MemoryProfiler窗口Summary
{
    #region 知识点一 Summary（总结摘要）的主要内容

    /*
     * Summary（总结摘要）
     * - 该页签主要显示快照中的内存总体信息
     * - 主要由以下四部分组成：
     *   1. Memory Usage On Device（设备上的内存使用情况）
     *   2. Allocated Memory Distribution（已分配内存分布）
     *   3. Managed Heap Utilization（托管堆使用率）
     *   4. Top Unity Objects Categories（Unity 对象内存占用最多的类型分类）
     */

    #endregion

    #region 知识点二 Memory Usage On Device（设备上的内存使用情况）

    /*
     * 主要作用：
     * - 展示当前快照中，Unity 在设备上实际占用了多少内存
     * - 用于判断是否接近设备内存限制，尤其移动端内存溢出风险
     *
     * 补充：内存溢出（OOM）
     * - iOS / Android 会给每个 App 分配最大内存上限（如 512MB、1GB 等，依设备不同而异）
     * - 若运行时内存分配超出上限，系统可能强行杀死进程，不给任何提示
     *
     * 一些统计数据（不准确，以真机为主）：
     * - Android 低端机：~350–450MB
     * - Android 中端机：~500–600MB
     * - Android 高端机：~700MB–1.2GB
     * - iPhone 6s：~350MB
     * - iPhone 12+：~1GB+
     * - iPad Pro：~1.5GB+
     *
     * 注意：
     * - 建议在真机上进行调试排查
     */

    #endregion

    #region 知识点三 Allocated Memory Distribution（已分配内存分步）

    /*
     * 主要作用：
     * - 显示分配的内存如何在不同内存区域中分布
     * - 将光标悬停在类别上，可查看分配的内存中有多少当前驻留在设备上
     * - 用于分析各系统的内存占用比例，判断到底是谁“吃”内存
     *
     * 主要分类：
     * 1. Native（原生内存）：C++ 层对象（GameObject、资源加载、系统插件等）
     * 2. Managed（托管内存）：C# 托管对象（类、数组、List 等）
     * 3. Executables & Mapped：可执行代码和库（模块太多可考虑 Stripping）
     * 4. Graphics (Estimated)：图形相关（估算）（纹理、Mesh、Animation 等）
     * 5. Untracked*：未追踪内存（常需平台专用工具进一步分析）
     */

    #endregion

    #region 知识点四 Managed Heap Utilization（托管堆使用率）

    /*
     * 主要作用：
     * - 显示 Scripting VM 所管理的内存分类，用于分析托管堆效率与 GC 行为
     *
     * 组成：
     * 1. Empty Heap Space：空闲堆空间（旧对象回收后的空位 / 扩容预留）
     * 2. Virtual Machine：虚拟机内存（类型元数据、静态字段、泛型支持等）
     * 3. Objects：活跃托管对象占用内存
     *
     * 排查关注点：
     * - Managed Objects 是否持续增长（可能泄漏 / 创建过快）
     * - GC 后空闲堆是否回收、堆是否收缩
     * - Virtual Machine 是否持续增长（元数据膨胀 / 静态字段泄漏，注意单例）
     * - 不看单一数值，结合堆大小、使用率、类型分布、引用关系综合判断
     */

    #endregion

    #region 知识点五 Top Unity Objects Categories（Unity对象内存占用最多的类型分类）

    /*
     * 主要作用：
     * - 显示当前快照中哪些 Unity 类型对象占用最多内存
     * - 用于决定优化方向（例如优先从 RenderTexture / Texture2D 入手）
     *
     * 常见项示例：
     * - RenderTexture：渲染纹理（后处理、相机输出、截图、倒影、UI 等）
     * - Texture2D：静态纹理（材质贴图）
     * - Shader：着色器（含变体）
     * - SceneVisibilityState：编辑器“场景可见性”结构（编辑器特有）
     * - MonoManager：Unity 内部脚本生命周期管理器
     * - Others：其它未归类对象（如原生插件对象等）
     *
     * 详细信息可前往 Unity Objects 页签查看
     */

    #endregion

    #region 知识点六 对于我们的意义

    /*
     * Summary 页签对于我们的意义：
     * - 判断应用是否接近/超出设备内存上限
     * - 快速识别主要内存消耗源头
     * - 分析托管堆效率与 GC 压力
     * - 给出按类型优化的依据
     *
     * 着重关注：
     * 1. 托管堆：GC 压力、碎片化
     * 2. 原生内存：Unity 原生对象泄漏（GameObject、Component、资源等）
     * 3. 图形内存：贴图 / RenderTexture 等异常
     * 4. 虚拟机内存：增长趋势
     * 5. 未追踪内存：异常大块需要平台工具辅助
     * 6. 预留但未使用的内存：是否碎片化
     * ……等等
     *
     * 可通过对比多张内存快照来排查问题
     */

    #endregion
}
转载请注明来源，欢迎对文章中的引用来源进行考证，欢迎指出任何有错误或不够清晰的表达。可以在下面评论区评论，也可以邮件至 785293209@qq.com

赏

©2016-2024 Tao

Built with Hexo and 3-hexo theme

×

喜欢就点赞,疼爱就打赏