39.复杂计算结果缓存优化

29.性能优化-CPU-脚本-计时判断代码执行效率-Unity的Time类

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29.1 知识点

为什么要计时判断代码执行效率

游戏开发中性能资源有限，若某段代码耗时过长，会导致帧率下降、卡顿或掉帧，从而影响玩家体验。通过计时可以更细颗粒度地找出是哪段代码导致帧率下降。

虽然 Profiler 能帮助排查耗时元凶，但手动实现代码计时仍有其价值：

1. Profiler 在正式发布版中一般不包含
   手动计时代码可以在正式版本中用于日志上报、自动分析等。

2. Profiler 不太适合精细比较同一段代码在不同算法下的微秒级表现
   手动计时代码可以针对性地做细颗粒度比较。

3. Profiler 不太适合做批量性能测试、基准对比
   手动计时可以把一个算法跑指定次数，计算平均耗时、最大耗时等。

等等。

计时判断代码执行效率的基本原理

原理：记录一段代码执行前后的时间差，从而估算其运行耗时。
说人话：耗时 = 结束时间 - 开始时间。

对应代码形式如下：

float startTime = 获取开始时间;
// 执行要测的逻辑
float endTime = 获取结束时间;
float spendTime = endTime - startTime;  // 耗时

测试建议：

1. 多次执行、取平均值，减少偶然波动。
2. 不要在初始化阶段测，等消耗稳定后（例如通过按键）再触发测试。
3. 不要在测试循环内使用 Unity 控制台打印相关 API；应在测试结束后再输出，或只记录数据。

利用Unity的Time类计时

利用 Time 类中「游戏启动以来的时间」进行计算，常用 **Time.realtimeSinceStartup**（不受 Time.timeScale 影响）。单位为秒、带小数，精度约毫秒级，适合一般耗时统计。

示例代码：

float startTime = Time.realtimeSinceStartup;
// 执行要测的逻辑（不要在这里面用 Debug.Log，会拉高耗时）
// ... 你的代码 ...
float spendTime = (Time.realtimeSinceStartup - startTime) * 1000f;  // 转为毫秒，1s = 1000ms
Util.Log("耗时 " + spendTime + " ms");

要点：在测试循环外再输出结果，或通过封装好的 Util.Log 等记录，避免在循环内直接 Debug.Log 影响测量。

利用C#机制封装一个计时类

可以利用 C# 的 using 语句块：using 包裹的对象在离开作用域时会自动调用销毁逻辑（执行 Dispose），因此可以在构造函数里记录开始时间、在 Dispose 里计算耗时并输出，这样写出来的计时代码简洁、不易漏写结束计时。

实现：CustomUnityTimer 实现 IDisposable，构造时记录测试名称、测试次数和开始时间，Dispose 时用 Time.realtimeSinceStartup 算总耗时并转为毫秒，再输出总耗时和平均每次耗时。

using UnityEngine;
using System;

public class CustomUnityTimer : IDisposable
{
    private string _name;     // 本次测试的名字
    private uint _num;         // 执行逻辑多少次
    private float _startTime; // 计时开始时间

    public CustomUnityTimer(string name, uint num)
    {
        _name = name;
        _num = num;
        if (_num == 0) _num = 1;  // 至少执行 1 次
        _startTime = Time.realtimeSinceStartup;
    }

    public void Dispose()
    {
        float spendTime = (Time.realtimeSinceStartup - _startTime) * 1000f;  // 转为 ms
        Util.Log(string.Format("{0}计时结束，共耗时{1}ms，一共测试{2}次，每次平均耗时{3}ms",
            _name, spendTime, _num, spendTime / _num));
    }
}

使用方式：用 using 包裹要测的逻辑即可；离开作用域时自动调用 Dispose 并打印结果。

uint num = 10000;  // 测试次数
using (new CustomUnityTimer("某段逻辑耗时测试", num))
{
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        // 换成自己要测的函数或代码逻辑
        DoSomething();
    }
}
// 离开 using 时自动调用 Dispose，输出：共耗时 xx ms，平均每次 xx ms

建议在消耗稳定后通过按键等触发上述代码，而不是在 Start 里直接跑，以便得到更稳定的测试结果。

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29.2 知识点代码

CustomUnityTimer.cs（计时封装示例）

using UnityEngine;
using System;

/// <summary> 用于对逻辑执行计时的性能分析类 </summary>
public class CustomUnityTimer : IDisposable
{
    private string _name;   /* 本次测试的名字 */
    private uint _num;      /* 执行逻辑多少次 */
    private float _startTime; /* 计时开始时间 */

    public CustomUnityTimer(string name, uint num)
    {
        _name = name;
        _num = num;
        if (_num == 0)
            _num = 1;  /* 避免传入 0，至少执行 1 次 */
        _startTime = Time.realtimeSinceStartup;
    }

    public void Dispose()
    {
        float spendTime = (Time.realtimeSinceStartup - _startTime) * 1000f;  /* 转为 ms */
        Util.Log(string.Format("{0}计时结束，共耗时{1}ms，一共测试{2}次，每次平均耗时{3}ms",
            _name, spendTime, _num, spendTime / _num));
    }
}

Lesson29_性能优化_CPU_脚本_计时判断代码执行效率_Unity的Time类.cs

using UnityEngine;

public class Lesson29_性能优化_CPU_脚本_计时判断代码执行效率_Unity的Time类 : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        #region 知识点一 为什么要计时判断代码执行效率

        /*
         * 游戏开发中性能资源有限，某段代码耗时过长会导致帧率下降、卡顿或掉帧，影响体验。
         * 通过计时可以更细颗粒度地找出是哪段代码导致帧率下降。
         * 手动计时的好处：发布版可做日志上报与自动分析；可做微秒级、细颗粒度比较；
         * 可跑指定次数做批量测试，算平均/最大耗时等。
         */

        #endregion

        #region 知识点二 计时判断代码执行效率的基本原理

        /*
         * 原理：记录代码执行前后的时间差，估算运行耗时。耗时 = 结束时间 - 开始时间。
         * 测试建议：多次执行取平均；不在初始化时测，待稳定后通过按键触发；不在测试循环内用控制台打印，测试后再输出或只记录数据。
         */

        #endregion

        #region 知识点三 利用Unity的Time类计时

        /*
         * 使用 Time.realtimeSinceStartup（不受 Time.timeScale 影响），单位秒、带小数，毫秒级精度。
         * 开始时记录 startTime，逻辑结束后 (Time.realtimeSinceStartup - startTime) * 1000f 即毫秒数。
         */
        float startTime = Time.realtimeSinceStartup;
        /* 执行一段逻辑代码 */
        Debug.Log("12312312");
        float spendTime = (Time.realtimeSinceStartup - startTime) * 1000f;
        Util.Log("Debug打印耗时" + spendTime + "ms");

        #endregion

        #region 知识点四 利用C#机制封装一个计时类

        /* 使用 C# 的 using 语句块，离开作用域时自动调用 Dispose，在构造时记开始时间、Dispose 时算耗时并输出 */

        #endregion
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            uint num = 10000;
            using (new CustomUnityTimer("Debug耗时测试", num))
            {
                for (int i = 0; i < num; i++)
                {
                    /* 换成自己要测的函数或代码逻辑 */
                    Debug.Log("123123");
                }
            }
        }
    }
}

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