Unity 性能优化体系
ABSTRACT
融合「Unity3D 优化深入浅出」系列五篇（2017-12~2018-01）与 LuaJIT 优化指南，按 CPU / GPU / 内存 / 总线带宽四层瓶颈组织的优化知识框架。底层原理（渲染管线、GC、带宽权衡）至今有效；具体 API 与参数对应 Unity 5 时代，现代项目需映射到 URP/SRP Batcher/Addressables 语境。
总纲：四层瓶颈模型
移动平台统一内存架构下，CPU、总线带宽、GPU、内存任一都可能成为瓶颈。优化第一步永远是定位瓶颈（Profiler / Frame Debugger），而不是盲目动手。优化目标：CPU 的绘制命令恰好被 GPU 消化，互不等待。
CPU 层
- Update 禁忌：不打日志、不查组件、不声明临时变量、高频复杂运算隔 N 帧。
- 缓存一切引用：GetComponent 与手动缓存引用耗时差两个数量级。
- GC 减分配：StringBuilder、for 代 foreach、CompareTag、对象池、慎用 LINQ、场景切换主动 GC。
- drawcall 预算：按「25K batchs/sec 吃满 1GHz CPU」公式换算目标帧率下的 drawcall 上限。
- 脚本层（LuaJIT）：减少不可预测分支、local 缓存函数、避免 NYI 操作、控制存活临时变量（详见 Lua 游戏脚本开发）。
GPU 层
- 减顶点：美术优化几何体、LOD、遮挡剔除。
- 减 overdraw：不透明从前向后绘制、透明从后向前；UI 少用透明设计；粒子慎加透明值。
- 减实时光照与动态阴影：Lightmap 烘焙、Light Probes、阴影贴图替代。
- 简化 shader：内置 mobile shader、查表代复杂运算、除改乘、低精度浮点、移动端慎 alpha_test。
- 减状态切换：少材质、纹理图集、sharedMaterial，利于合批（现代对应 SRP Batcher）。
内存层
- 双内存模型：Mono 托管堆（GC）+ Unity 原生内存（纹理/网格/GameObject）。
- 托管侧：对象池、缓存、内置数组、减少调用栈。
- 资源侧：纹理压缩（PVRTC/ETC → 现代 ASTC）、按需开关 mipmap、及时卸载 AB（注意 Unload(true) 的紫材风险）、控制 GameObject 总数。
- 读数：Used/Reserved 关系、GfxDriver 即显存占用（现代用 Memory Profiler 包细查）。
总线带宽层
- AB/纹理过大会拖垮带宽：图集粒度原则——不同时出现的不打包，单张 ≤1024（重度项目 256）。
- Mipmap 是「内存换带宽」：增 33% 内存，省采样带宽。
- 物理归入此层管理：Fixed Timestep 取 16~60ms、慎用 Mesh Collider 与真实刚体、最小化碰撞检测次数。
跨平台互通的优化直觉
小程序「快如闪电」类优化文章与 Unity 优化同构：减包体、懒加载、减 setData 频次 ≈ 减 drawcall、减 GC、减带宽——分层瓶颈模型可迁移到任何渲染驱动的应用。
运行时与打包层（evernote 批次补充）
- JIT 首编译卡顿（Mono 时代）：同一函数首次调用远慢于后续，是 JIT 编译开销；全量预热（反射遍历调 GetFunctionPointer）有效但启动 +8 秒不可行；工程化解法是改 Mono 源码在 mono_compile_method 插桩 + 开关圈定热点区间，只对命中的 100+ 类型预热。IL2CPP（全 AOT）后此问题消失，HybridCLR 又以「AOT 泛型补充」形式带回预热议题。
- Android 出包：StreamingAssets 在 APK 中默认 Store 不压缩；重打包流水线（加密/渠道包）若把 AB 变 Deflate 会显著拖慢加载——AB 加后缀名 +
aaptOptions.noCompress是标准解法。 - 帧率与温控：关 VSync 用 targetFrameRate 限帧、随之调大 Fixed Timestep 减物理次数、待机 FPS 降到 1——省电控温三件套；少用 Update 系函数，改事件驱动。
- 视野外粒子仍 Update：用 OnBecameVisible/Invisible 配合缩小的 MeshRenderer 容器整组启停。
- UI 减资源直觉：对称贴图只存一半、绘制时镜像（NGUI 镜像填充扩展），少量顶点换大量内存；九宫/平铺复用同理。
- 美术规范方法论：口头/文档规范无效，必须做成 Editor 菜单强制校验；基准机型按 gfxbench 档位预留性能空间；纹理一律压缩格式真机验证，杜绝 RGBA32 滥用；性能测试禁用「同资源复制 N 份」（数据失真）。
时效性与现代映射
- Unity 5 时代的 Stats/Profiler、AssetBundle 手动管理、Mono 运行时 → 现代对应：URP + Frame Debugger + Memory Profiler、Addressables、IL2CPP + 增量式 GC。
- 「避免多线程」已被 Job System/Burst 部分打破；合批逻辑由 SRP Batcher 接管，但「减材质减状态切换」方向不变。
关联概念
来源回溯
- Unity3D 优化深入浅出 1-基础篇
- Unity3D 优化深入浅出 2-CPU 篇
- Unity3D 优化深入浅出 3-带宽及 Physics
- Unity3D 优化深入浅出 4-GPU 篇
- Unity3D 优化深入浅出 5-内存篇
- LuaJIT 官方性能优化指南和注解
- Unity 使用 Tips：莫名其妙，疑难杂症
- Unity 几种优化建议（预算数值/合批原理/帧率温控/规范清单）
- Unity 项目如何消除 JIT 对卡顿的影响（JIT 预热与插桩定位）
- Android 下 StreamingAssets 的特殊姿势（noCompress）
- NGUI Sprite 镜像填充模式扩充（顶点换内存）
- U3D 相关内容整理（美术规范与基准机型方法论）