LayaAir引擎學習日誌14----LayaAir記憶體優化的問題

物件池

物件池，涉及到不斷重複使用物件。在初始化應用程式期間建立一定數量的物件並將其儲存在一個池中。對一個物件完成操作後，將該物件放回到池中，在需要新物件時可以對其進行檢索。

由於例項化物件成本很高，使用物件池重用物件可減少例項化物件的需求。還可以減少垃圾回收器執行的機會，從而提高程式的執行速度。

以下程式碼演示使用Laya.utils.Pool：

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var SPRITE_SIGN = 'spriteSign'; var sprites = []; function initialize() {     for (var i = 0; i < 1000; i++)     {         var sp = Pool.getItemByClass(SPRITE_SIGN, Sprite)         sprites.push(sp);         Laya.stage.addChild(sp);     } } initialize();

在initialize中建立大小為1000的物件池。

以下程式碼在當單擊滑鼠時，將刪除顯示列表中的所有顯示物件，並在以後的其他任務中重複使用這些物件：

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Laya.stage.on("click", this, function() {     var sp;     for(var i = 0, len = sprites.length; i < len; i++)     {         sp = sprites.pop();         Pool.recover(SPRITE_SIGN, sp);         Laya.stage.removeChild(sp);     } });

呼叫Pool.recover後，指定的物件會被回收至池內。

 

使用Handler.create

在開發過程中，會經常使用Handler來完成非同步回撥。Handler.create使用了內建物件池管理，因此在使用Handler物件時應使用Handler.create來建立回撥處理器。以下程式碼使用Handler.create建立載入的回撥處理器：

 

1	Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded));

在上面的程式碼中，回撥被執行後Handler將會被物件池收回。此時，考慮如下程式碼會發生什麼事：

 

1	Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded), Handler.create(this, onLoading));

在上面的程式碼中，使用Handler.create返回的處理器處理progress事件。此時的回撥執行一次之後就被物件池回收，於是progress事件只觸發了一次，此時需要將四個名為once的引數設定為false：

1	Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded), Handler.create(this, onLoading, null, false));

 

釋放記憶體

JavaScript執行時無法啟動垃圾回收器。要確保一個物件能夠被回收，請刪除對該物件的所有引用。Sprite提供的destory會幫助設定內部引用為null。

例如，以下程式碼確保物件能夠被作為垃圾回收：

1 2	var sp = new Sprite(); sp.destroy();

 

當物件設定為null，不會立即將其從記憶體中刪除。只有系統認為記憶體足夠低時，垃圾回收器才會執行。記憶體分配（而不是物件刪除）會觸發垃圾回收。

垃圾回收期間可能佔用大量CPU並影響效能。通過重用物件，嘗試限制使用垃圾回收。此外，儘可能將引用設定為null，以便垃圾回收器用較少時間來查詢物件。有時（比如兩個物件相互引用），無法同時設定兩個引用為null，垃圾回收器將掃描無法被訪問到的物件，並將其清除，這會比引用計數更消耗效能。

資源解除安裝

遊戲執行時總會載入許多資源，這些資源在使用完成後應及時解除安裝，否則一直殘留在記憶體中。

 

下例演示載入資源後對比資源解除安裝前和解除安裝後的資源狀態：

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var assets = []; assets.push("res/apes/monkey0.png"); assets.push("res/apes/monkey1.png"); assets.push("res/apes/monkey2.png"); assets.push("res/apes/monkey3.png");    Laya.loader.load(assets, Handler.create(this, onAssetsLoaded));    function onAssetsLoaded() {     for(var i = 0, len = assets.length; i < len; ++i)     {         var asset = assets[i];         console.log(Laya.loader.getRes(asset));         Laya.loader.clearRes(asset);         console.log(Laya.loader.getRes(asset));     } }

 

關於濾鏡、遮罩

 

嘗試儘量減少使用濾鏡效果。將濾鏡（BlurFilter和GlowFilter）應用於顯示物件時，執行時將在記憶體中建立兩張點陣圖。其中每個點陣圖的大小與顯示物件相同。將第一個點陣圖建立為顯示物件的柵格化版本，然後用於生成應用濾鏡的另一個點陣圖：

   

應用濾鏡時記憶體中的兩個點陣圖

當修改濾鏡的某個屬性或者顯示物件時，記憶體中的兩個點陣圖都將更新以建立生成的點陣圖，這兩個點陣圖可能會佔用大量記憶體。此外，此過程涉及CPU計算，動態更新時將會降低效能（參見“圖形渲染效能 – 關於cacheAs）。

 

ColorFiter在Canvas渲染下需要計算每個畫素點，而在WebGL下的GPU消耗可以忽略不計。

最佳的做法是，儘可能使用影象創作工具建立的點陣圖來模擬濾鏡。避免在執行時中建立動態點陣圖，可以幫助減少CPU或GPU負載。特別是一張應用了濾鏡並且不會在修改的影象。

優化Sprite

1. 儘量減少不必要的層次巢狀，減少Sprite數量。

2. 非可見區域的物件儘量從顯示列表移除或者設定visible=false。

3. 對於容器內有大量靜態內容或者不經常變化的內容（比如按鈕），可以對整個容器設定cacheAs屬性，能大量減少Sprite的數量，顯著提高效能。如果有動態內容，最好和靜態內容分開，以便只快取靜態內容。

4. Panel內，會針對panel區域外的直接子物件（子物件的子物件判斷不了）進行不渲染處理，超出panel區域的子物件是不產生消耗的。

優化DrawCall

1. 對複雜靜態內容設定cacheAs，能大量減少DrawCall，使用好cacheAs是遊戲優化的關鍵。

2. 儘量保證同圖集的圖片渲染順序是挨著的，如果不同圖集交叉渲染，會增加DrawCall數量。

3. 儘量保證同一個皮膚中的所有資源用一個圖集，這樣能減少提交批次。

優化Canvas

      在對Canvas優化時，我們需要注意，在以下場合不要使用cacheAs：

1. 物件非常簡單，比如一個字或者一個圖片，設定cacheAs="bitmap"不但不提高效能，反而會損失效能。

2. 容器內有經常變化的內容，比如容器內有一個動畫或者倒數計時，如果再對這個容器設定cacheAs="bitmap"，會損失效能。

 

可以通過檢視Canvas統計資訊的第一個值，判斷是否一直在重新整理Canvas快取。

關於cacheAs

設定cacheAs可將顯示物件快取為靜態影象，當cacheAs時，子物件發生變化，會自動重新快取，同時也可以手動呼叫reCache方法更新快取。 建議把不經常變化的複雜內容，快取為靜態影象，能極大提高渲染效能，cacheAs有"none"，"normal"和"bitmap"三個值可選。

1. 預設為"none"，不做任何快取。

2. 當值為"normal"時，Canvas下進行畫布快取，webgl模式下進行命令快取。

3. 當值為"bitmap"時，Canvas下進行依然是畫布快取，webGL模式下使用renderTarget快取。這裡需要注意的是，webGL下renderTarget快取模式有2048大小限制，超出2048會額外增加記憶體開銷。另外，不斷重繪時開銷也比較大，但是會減少drawcall，渲染效能最高。 webGL下命令快取模式只會減少節點遍歷及命令組織，不會減少drawcall，效能中等。

 

設定cacheAs後，還可以設定staticCache=true以阻止自動更新快取，同時可以手動呼叫reCache方法更新快取。

 

        cacheAs主要通過兩方面提升效能。一是減少節點遍歷和頂點計算；二是減少drawCall。善用cacheAs將是引擎優化效能的利器。

 

        下例繪製10000個文字：

 

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Laya.init(550, 400, Laya.WebGL); Laya.Stat.show();    var textBox = new Laya.Sprite();    var text; for (var i = 0; i < 10000; i++) {     text = new Laya.Text();     text.text = (Math.random() * 100).toFixed(0);     text.color = "#CCCCCC";     text.x = Math.random() * 550;     text.y = Math.random() * 400;     textBox.addChild(text); }    Laya.stage.addChild(textBox);

 

        下面是筆者電腦上的執行時截圖，FPS穩定於52上下。

 

 

        當我們對文字所在的容器設定為cacheAs之後，如下面的例子所示，效能獲得較大的提升，FPS達到到了60幀。

 

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// …省略其他程式碼… var textBox = new Laya.Sprite(); textBox.cacheAs = "bitmap"; // …省略其他程式碼…

 

 

文字描邊

在執行時，設定了描邊的文字比沒有描邊的文字多呼叫一次繪圖指令。此時，文字對CPU的使用量和文字的數量成正比。因此，儘量使用替代方案來完成同樣的需求。

· 對於幾乎不變動的文字內容，可以使用cacheAs降低效能消耗，參見“圖形渲染效能 - 關於cacheAs”。

· 對於內容經常變動，但是使用的字元數量較少的文字域，可以選擇使用點陣圖字型。

跳過文字排版，直接渲染

大多數情況下，很多文字都不需要複雜的排版，僅僅簡單地顯示一行字。為了迎合這一需求，Text提供的名為changeText的方法可以直接跳過排版。

 

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var text = new Text(); text.text = "text"; Laya.stage.addChild(text); //後面只是更新文字內容，使用changeText能提高效能 text.changeText("text changed.");

 

Text.changeText會直接修改繪圖指令中該文字繪製的最後一條指令，這種前面的繪圖指令依舊存在的行為會導致changeText只使用於以下情況：

· 文字始終只有一行。

· 文字的樣式始終不變（顏色、粗細、斜體、對齊等等）。

 

        即使如此，實際程式設計中依舊會經常使用到這樣的需要。

減少動態屬性查詢

JavaScript中任何物件都是動態的，你可以任意地新增屬性。然而，在大量的屬性裡查詢某屬性可能很耗時。如果需要頻繁使用某個屬性值，可以使用區域性變數來儲存它：

 

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function foo() {     var prop = target.prop;     // 使用prop     process1(prop);     process2(prop);     process3(prop); }

計時器

        LayaAir提供兩種計時器迴圈來執行程式碼塊。

1. Laya.timer.frameLoop執行頻率依賴於幀頻率，可通過Stat.FPS檢視當前幀頻。

2. Laya.timer.loop執行頻率依賴於引數指定時間。

 

        當一個物件的生命週期結束時，記得清除其內部的Timer：

 

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Laya.timer.frameLoop(1, this, animateFrameRateBased); Laya.stage.on("click", this, dispose); function dispose()  {     Laya.timer.clear(this, animateFrameRateBased); }

 

獲取顯示物件邊界的做法

在相對佈局中，很經常需要正確地獲取顯示物件的邊界。獲取顯示物件的邊界也有多種做法，而其間差異很有必要知道。

 

1. 使用getBounds/ getGraphicBounds。

 

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var sp = new Sprite(); sp.graphics.drawRect(0, 0, 100, 100, "#FF0000"); var bounds = sp.getGraphicBounds(); Laya.stage.addChild(sp);

        getBounds可以滿足多數多數需求，但由於其需要計算邊界，不適合頻繁呼叫。

2. 設定容器的autoSize為true。

 

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var sp = new Sprite(); sp.autoSize = true; sp.graphics.drawRect(0, 0, 100, 100, "#FF0000"); Laya.stage.addChild(sp);

 

        上述程式碼可以在執行時正確獲取寬高。autoSize在獲取寬高並且顯示列表的狀態發生改變時會重新計算（autoSize通過getBoudns計算寬高）。所以對擁有大量子物件的容器應用autoSize是不可取的。如果設定了size，autoSize將不起效。

 

        使用loadImage後獲取寬高：

 

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var sp = new Sprite(); sp.loadImage("res/apes/monkey2.png", 0, 0, 0, 0, Handler.create(this, function() {     console.log(sp.width, sp.height); })); Laya.stage.addChild(sp);

 

        loadImage在載入完成的回撥函式觸發之後才可以正確獲取寬高。

 

3. 直接呼叫size設定：

 

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Laya.loader.load("res/apes/monkey2.png", Handler.create(this, function() {     var texture = Laya.loader.getRes("res/apes/monkey2.png");     var sp = new Sprite();     sp.graphics.drawTexture(texture, 0, 0);     sp.size(texture.width, texture.height);     Laya.stage.addChild(sp); }));

 

使用Graphics.drawTexture並不會自動設定容器的寬高，但是可以使用Texture的寬高賦予容器。毋庸置疑，這是最高效的方式。

 

        注：getGraphicsBounds用於獲取向量繪圖寬高。

根據活動狀態改變幀頻

        幀頻有三種模式，

• Stage.FRAME_SLOW維持FPS在30；

• Stage.FRAME_FAST維持FPS在60；

• Stage.FRAME_MOUSE則選擇性維持FPS在30或60幀。

 

        有時並不需要讓遊戲以60FPS的速率執行，因為30FPS已經能夠滿足多數情況下人類視覺的響應，但是滑鼠互動時，30FPS可能會造成畫面的不連貫，於是Stage.FRAME_MOUSE應運而生。

 

        下例展示以Stage.FRAME_SLOW的幀率，在畫布上移動滑鼠，使圓球跟隨滑鼠移動：

 

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Laya.init(Browser.width, Browser.height); Stat.show(); Laya.stage.frameRate = Stage.FRAME_SLOW;    var sp = new Sprite(); sp.graphics.drawCircle(0, 0, 20, "#990000"); Laya.stage.addChild(sp);    Laya.stage.on(Event.MOUSE_MOVE, this, function() {     sp.pos(Laya.stage.mouseX, Laya.stage.mouseY); });

 

        此時FPS顯示30，並且在滑鼠移動時，可以感覺到圓球位置的更新不連貫。設定Stage.frameRate為Stage.FRAME_MOUSE：

 

1	Laya.stage.frameRate = Stage.FRAME_MOUSE;

        此時在滑鼠移動後FPS會顯示60，並且畫面流暢度提升。在滑鼠靜止2秒不動後，FPS又會恢復到30幀。

使用callLater

callLater使程式碼塊延遲至本幀渲染前執行。如果當前的操作頻繁改變某物件的狀態，此時可以考慮使用callLater，以減少重複計算。

 

        考慮一個圖形，對它設定任何改變外觀的屬性都將導致圖形重繪：

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var rotation = 0, scale = 1, position = 0;    function setRotation(value) {     this.rotation = value;     update(); }    function setScale(value) {     this.scale = value;     update(); }    function setPosition(value) {     this.position = value;     update(); }    function update() {     console.log('rotation: ' + this.rotation + '\tscale: ' + this.scale + '\tposition: ' + position); }

 

        呼叫以下程式碼更改狀態：

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setRotation(90); setScale(2); setPosition(30);

 

        控制檯的列印結果是:

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rotation: 90scale: 1position: 0 rotation: 90scale: 2position: 0 rotation: 90scale: 2position: 30

 

update被呼叫了三次，並且最後的結果是正確的，但是前面兩次呼叫都是不需要的。

 

        嘗試將三處update改為：

1	Laya.timer.callLater(this, update);

 

        此時，update只會呼叫一次，並且是我們想要的結果。

圖片/圖集載入

在完成圖片/圖集的載入之後，引擎就會開始處理圖片資源。如果載入的是一張圖集，會處理每張子圖片。如果一次性處理大量的圖片，這個過程可能會造成長時間的卡頓。

 

在遊戲的資源載入中，可以將資源按照關卡、場景等分類載入。在同一時間處理的圖片越好，當時的遊戲響應速度也會更快。在資源使用完成後，也可以予以解除安裝，釋放記憶體。

其它優化策略如下：

1. 減少粒子使用數量，在移動平臺Canvas模式下，儘量不用粒子；

2. 在Canvas模式下，儘量減少旋轉，縮放，alpha等屬性的使用，這些屬性會對效能產生消耗。（在WebGL模式可以使用）；

3. 不要在timeloop裡面建立物件及複雜計算；

4. 儘量減少對容器的autoSize的使用，減少getBounds()的使用，因為這些呼叫會產生較多計算；

5. 儘量少用try catch的使用，被try catch的函式執行會變得非常慢；

不懂的可以加我的QQ群： 172719352（LayaAir引擎交流群 ）歡迎你的到來哦，看了博文給點腳印唄，謝謝啦~~