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导读

目前游戏行业曾经出现精品化状态，行业对测试岗位的要求也越来越高，前端性能测试仅仅是用工具测试出相干数据（自动化测试即可满足，包含自动化脚本，或者自动化录像），并告知研发，曾经不能满足测试要求。所以性能测试岗同学须要具备更多硬性技能，本篇文章适宜性能测试老手；别离从测试场景，测试工具，而后测试数据概念，之后到和开发、美术同学在优化中的沟通，以及最初罕用的优化办法策略，逐个开展介绍。

一、测试场景

1.导读

前端性能测试，关注用户在玩游戏过程中的性能方面的体验，包含是否卡顿，是否crash，是否手机发热，是否耗电过快等，不论用户的手机是高配机，中配机器，还是很渣的低配机器，都须要关注用户性能体验（有同学问，为什么还这么关注低配机用户的感触，他们能充钱吗？游戏是一个生态，比方5%的RMB用户须要残余95%的屌丝用户来烘托；另外游戏口碑等都须要思考所有用户的体验等）。

2.卡顿

游戏晦涩是游戏比拟根本的性能指标，尤其在外围玩法的时候。从测试角度看，更多关注游戏的fps数据、卡帧率、bigjank值等

3.crash

用户不心愿游戏过程中呈现crash状况，测试关注crash率数据

4.发热

手机发热之后除了体感不好，另外不同的手机厂商会抉择降频或者锁核，从而导致游戏卡顿。手机发热起因较多（比方运行高功耗app、在充电中、不良电池、爱护壳不能散热、所处环境温度低等），这里关注的是怎么升高游戏的功耗，其实更多是怎么升高GPU和CPU的使用率

耗电过快

手机电池毫安数自身就是手机的重要指标，耗电快无疑是硬伤。

二、测试工具介绍

1.perfdog

腾讯出品的性能工具，无需root或者越狱。PerfDog反对挪动平台所有应用程序（游戏、APP利用、浏览器、小程序、小游戏、H5、后盾零碎过程等）
装置，应用教程等参考官网具体介绍：
https://bbs.perfdog.qq.com/ar...

2.UWA

针对unity和unreal引擎的游戏或者VR产品提供服务，包含资源监测（动静和动态，收费），性能诊断和优化（免费），lua性能剖析，自动化测试，社区问答等
UWA GOT是UWA推出的本地性能测评工具，须要装对应sdk，无需越狱或者root。
UWA成立2015年，目前积攒了不少用户和测试数据，是目前比拟支流的测试工具和社区。
装置和应用，官网具体介绍：
https://uwa-public.oss-cn-bei...

3.UPR

UPR开始于这两年（2019开始，wetest的性能之前和untiy配合，起初wetest自研了Perfdog，游戏性能移交给unity本人做了），目前UPR在积攒用户中，所以是收费的，而且技术支持比拟好（有什么问题反馈比拟及时，甚至会现场解决），UPR的一些性能还在欠缺和开发中
URP分手机和桌面版，能够带sdk和不带sdk，当然，没有继承UPR sdk的测试数据会少。
装置和应用，参考官网介绍：
https://upr.unity.cn/instruct...

4.其余测试工具

比方腾讯GT，网易的Emmagee，以及google的工具等等

5.自研测试工具

对应一些厂商，比方调用引擎给的接口等办法，来获取相干性能数据，来实现工具的目标。

三、测试数据概念介绍

1.内存

个别关注：
①pss内存（理论应用的物理内存）的大小（ios和andriod机器个别都是分三档机器，每档机器的pss内存规范不一样，规范数值随着硬件设施晋升也在逐步而变高）
②内存透露（内存透露后，内存越来越大，可能会因为申请分配内存越来越慢导致的卡顿，或者crash等）
③内存资源重复率：资源重复是指内存中同一时刻，存在两份或以上雷同的纹理、网格、动画、音频等资源。个别是雷同的一份资源被打包到多个AB包中，如果这些AB都被加载进内存，内存中就会存在多份雷同的资源

2.bigjank

PerfDog计算方法：同时满足两条件，则认为是一次卡顿Jank.
1、 以后帧耗时>前三帧均匀耗时2倍。
2、 以后帧耗时>两帧电影帧耗时(1000ms/24*2=84ms)。
同时满足两条件，则认为是一次重大卡顿BigJank.
1、 以后帧耗时>前三帧均匀耗时2倍。
2、 以后帧耗时>三帧电影帧耗时(1000ms/24*3=125ms)。

3.FPS

帧率，规范要求比方：外围游戏场景默认要求90%数值都不低于25FPS；

晦涩度

比方：外围游戏场景，默认要求卡顿率不高于2%

4.CPU

比方：综合CPU均匀占用(90%)小于60%，单核CPU峰值占用（90%）小于90%
另外要关注单核CPU使用率，以及是否所有内核都在应用，以及应用是否均匀等
还有CPU的曲线是绝对平滑，还是锯齿重大

5.工具中罕用数据

cpu：
①frameTime：同一帧的耗时
②Rendering Time：以后帧渲染耗时；drawcall越高，这部分开销越大
③ScriptTime：以后帧函数耗时
④PhysicsTime：以后帧物理耗时
内存：
代码中的内存 –Mono内存（mono内存，内存池，只增不减）；资源中的内存占用 –Native内存
①ReservedMono：个别是脚本调配的内存
②pss内存：个别用于定位多局战斗、场景跳转、关上敞开UI中是否有内存透露
③total_reserved内存：unity_reserved内存+GFX内存+FMOD内存+Mono内存+Profiler内存
④mono reserved：调配的mono内存（绿线局部），只升不降，须要严格控制。mono内存示意游戏中脚本调配的内存
⑤gfxdriver_reserved：示意渲染模块的内存，如果比拟高须要对纹理资源和Shader进行优化。
⑥fmod_reserved：示意音频模块的内存，如果比拟高须要对音频资源进行优化
⑦内存资源重复率：资源重复是指内存中同一时刻，存在两份或以上雷同的纹理、网格、动画、音频等资源。个别是雷同的一份资源被打包到多个AB包中，如果这些AB都被加载进内存，内存中就会存在多份雷同的资源

其余数据能够参考：
https://segmentfault.com/a/11...

四、研发（开发和美术）概念介绍

1.导读

在和研发同学沟通时，须要对研发上的一些概念，以及罕用的优化思路，办法有所理解，能够依据问题数据，提供一些优化倡议。

2.图集atlas

是通过专门的工具，将多张图片合并成一张大图，并通过 plist 等格局的文件索引的资源
NGUI强调图集，图集要布局好，否则常常会呈现图集不够用等问题；UGUI弱化用户对图集的概念，在打包的时候主动生成图集。各有优缺点
目前研发团队中次要应用的则是Unity本身的 UGUI零碎 和Asset Store上的 NGUI插件

3.画布canvas

Canvas画布是承载所有UI元素的区域。Canvas实际上是一个游戏对象上绑定了Canvas组件。所有的UI元素都必须是Canvas的自对象。如果场景中没有画布，那么咱们创立任何一个UI元素，都会主动创立画布，并且将新元素置于其下

4.Collider

碰撞体

5.网格mesh

mesh就是咱们所说的三角网格。三角网格就是由一系列三角形组成的多边形网格，次要用于模仿简单物体的外表，事实上游戏开发过程中美术给咱们的人体、车辆模型都是由一个或多个三角网络(mesh)组成的。
工具：mash baker，可能无效合并网格以及网格所应用的材质，来无效缩小渲染批次所带来的开销

6.纹理Texture

纹理即“纹路”，每个物体外表上不同的样子，譬如说木头的木纹状。纹理就是一段有法则、可反复的图像

7.贴图 Map

贴图是图，最简略的模式是ps之类的软件做进去的一张图，这些图在3D中用来贴到物体的外表，用来体现物体的“纹理”
最有名的是lighting map，即光照贴图， 光照贴图是生成或者绘制进去，用于物体外表模仿光照成果的

8.材质Material

材质次要是用来体现物体对光的交互（反射、折射等）性质的。譬如金属对光的反射和毛毯对光的反射性质齐全不一样，那么对3D程序来说，这样的差异就通过材质这个属性来计算出不同的色彩。
材质，实质是数据集：体现物体对光的交互，供渲染器读取的数据，包含贴图，纹理，光照算法等

9.着色器shader

实际上就是一小段程序，它负责将输出的Mesh（网格）以指定的形式和输出的贴图或者色彩等组合作用，而后输入，模仿真实世界中的光影成果，这个成果是由物体外表材质、灯光、观察者的视角等多种因素独特决定的
Unity中所有的渲染都应用着色器实现

10.材质球

U3D引擎中材质的预览形式为一个球体，材质球是什么样子，通常由贴图决定
纹理---贴图--->通过shader---->材质球--->材质球贴到具体的模型上，生成模型1，模型2......

11.Alpha通道

指一张图片的通明和半透明度
对于16bit存储的位图，每5个bit别离示意红黄蓝，最初一个bit是示意阿尔法通道，0或1，所以要么通明要么不通明；对于32位存储的位图，每8个bit别离示意红黄蓝，最初8位示意阿尔法通道，就有256种通明可能

12.draw call

简称DC，由CPU收集美术的资源信息，传递给GPU，告诉GPU进行一次渲染过程叫DrawCall。是cpu告诉gpu干活的一种命令

  • 为什么drawcall多了会影响帧率

    • 在每次调用Draw Call之前，CPU须要向GPU发送很多内容，包含数据，状态，命令等。在这一阶段，CPU须要实现很多工作，例如查看渲染状态等

    而一旦CPU实现了这些筹备工作，GPU就能够开始本次的渲染。

    • GPU的渲染能力是很强的，渲染300个和3000个三角网格通常没有什么区别，因而渲染速度往往快于CPU提交命令的速度。
    • 如果Draw Call的数量太多，CPU就会把大量工夫破费在提交Draw Call命令上，造成CPU的过载。因而造成Draw Call性能问题的首恶是CPU

提交大量很小的Draw Call会造成CPU的性能瓶颈，即CPU把工夫都破费在筹备Draw Call的工作上了。把很多小的Draw Call合并成一个大的Draw Call,这就是批处理的思维。

13.渲染通道pass

每个pass都会耗费一个drawcall，在满足渲染成果的状况下，尽可能减少渲染通道的数量

14.Lightmap

其实就是打了灯光的贴图，通常是对游戏场景中动态物体上，贴了一层带灯光效果的贴图
长处：省去了很大光照相干的计算，缩小了性能的耗费
毛病：多了一层纹理，咱们应用了灯光贴图必定多了一层纹理。另外动态贴图无奈扭转灯光的方向，比方灯泡被用户打碎了，灯光效果还在，理论要干掉

15.mipmap

也是贴图。应用Mipmap后，贴图会依据摄像机间隔的远近，抉择应用不同精度的贴图
Mipmap技术有点相似于LOD技术，然而不同的是，LOD针对的是模型资源，而Mipmap针对的纹理贴图资源
毛病：会占用内存，因为mipmap会依据摄像机远近不同而生成对应的八个贴图，所以必然占内存！
长处：会优化显存带宽，用来缩小渲染，因为能够依据理论状况，会抉择适宜的贴图来渲染

16.LOD

在游戏场景中，依据摄像机与模型的间隔，来决定显示哪一个模型，个别间隔近的时候显示高精度多细节模型，距离远的时候显示低精度低细节模型。
长处：可依据间隔动静地抉择渲染不同细节的模型，从而进步渲染的效率
毛病：减轻美工的累赘，要筹备不同细节的同一模型，同样的会略微减少游戏的容量

17.烘焙

物体外表的反光或者暗影，记录到模型里，造成新的贴图，运行的时候，显卡和CPU不须要进行对环境光成果的运算了。实际上就是lightmap的生成过程

18.面数Tris

模型上的三角形面数，对应不同类型的模型，个别有不同的规范，比方小怪多少面，精英怪多少面，boss多少面，随着游戏制作精度和硬件的进步，面数的规范也随着变多

19.bloom

Bloom放在前期特效中，是实现光线绽开，灯光溢出的成果
特效有有2个最常见的前期：Color Grading（调色） 和 Bloom（泛光/辉光）
参考链接：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/...

20.GC

垃圾回收，一种内存管理机制（针对堆内存）
参考链接：
https://www.jianshu.com/p/db4...

21.AssetBundle

资源打包，简称AB包，次要思考打包策略和加载策略，比方：把须要同时加载的Asset尽量打包到同一个AB里。例如模型，其纹理和动画
参考链接：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/...

22.渲染技术汇总

https://blog.csdn.net/poem_qi...

五、开发优化工具介绍

不同的项目组，有不同的优化工具，也有共用的。

1.常见的共用优化工具

Unity Profiler，Unity Memory Profiler, XCode Instrument. XCode Instrument内又蕴含了很多工具，其中最罕用的有Time Profiler，Allocation以及Capture GPU Frame。adb命令
比方：XCode Allocation，会统计内存的调配和开释状况，从而看出是否存在内存透露状况（比方主城--战斗--主城，内存快照的状况下）

自研优化工具

比方：场景优化时：依照格子（比方4米*4米）获取场景内的热点数据；比方依照场景摄像机内的物件个数和物件类别的比例曲线，比方场景中，反复材质查看工具等

六、罕用的优化办法策略

1.导读

①性能优化是一个长期的过程
②性能优化不然而程序部门的事件，而是需整个项目组独特配合和致力的后果，个别项目组每个部门都会有对应的专职人员
③好的优化工具至关重要
④不同的机器设备，展现的美术品质是不一样的，所以针对机型（分三档机器）有不同的优化策略
⑤每个核都充分利用，多线程渲染技术（unity5以上就开始反对了）
⑥在不同的场景，工夫和空间的抉择（工夫换空间，还是空间换工夫，CPU和GPU能够调换，CPU和内存能够调换、内存和磁盘能够调换）
⑦不必要渲染的货色不渲染（比方UI层级，不显示的UI不渲染；不在摄像机内的不渲染；遮挡缩小渲染；imposter，LOD，minimap等）。不用加载的内容不加载（比方大表拆分按需加载；图集拆分按需加载等；AB包加载策略等）。能压缩的都压缩（这个好了解）
⑧性能优化不是一劳永逸的事件，是持久战；即使是曾经上线多年的长线产品，性能测试也是判若两人在开掘性能点并优化
参考：
https://segmentfault.com/a/11...

2.场景优化

①关注场景的热点数据（比方依照2米一个计算范畴单位），通过调整物件的地位，优化物件的资源等来优化热点问题
②增加要害遮挡物，来缩小相机内的渲染量
③LOD技术的使用，或者imposter技术的使用等
④近景物件包含角色怪物等平滑渲染（多帧实现渲染）
等等（办法还有很多）

3.同屏人数优化

①同屏人次要集中的场景点，第一是要场景拆散，比方拍卖行和交易地点离开，一个室内，一个室外；第二是缩小对应场景的物件耗费
②计算策略优化，优先渲染离本人近的角色和场景物件
②成果优化，比方同一类型的特效到肯定数量后不在渲染等
④同屏时用户角色是动静的，不停的加载和开释，做平滑解决（按帧管制渲染数目办法等）。防止霎时加载导致的卡顿
⑤同屏战斗时，尤其国战，同角色avatar一样
⑥Imposter(伪装者，或者叫替代物)技术：（基本原理用相机把模型各个角度的图片拍下来，而后依据玩家相机的角度选取不同的图片显示）
等等（办法还有很多）

4.UI优化

比方：
①格局
②尽可能将动静UI元素和动态UI元素拆散到不同的UIPanel中（UI的重建以UIPanel为单位），从而尽可能将因为变动的UI元素引起的重构管制在较小的范畴内
③带通道和不带通道图集，尽量离开
④同一个UI界面或者同一个性能点的ui资源放在一个图集，能够缩小drawcall
等等（办法还有很多）
参考：
https://www.cnblogs.com/wetes...

5.GC优化

GC的时候会占用大量计算资源，如果GC之后发现内存仍然不够用，须要再次调配（unity非官方数据一次大略6MB），那么就更耗资源了。GC优化个别有：
①对象池技术---重复使用对象（比方子弹，须要频繁的生成和销毁）
②缩小内存垃圾的数量（比方：不要在频繁调用的函数中重复进行堆内存调配，后者应用缓存技术）
③减缓GC的工夫，不要在要害时候GC操作；在非敏感期被动gc
④其余技术手段，比方装箱，list，字符串等导致GC的解决方案
等等（办法还有很多）
参考：
https://www.cnblogs.com/u3ddj...

6.内存优化

内存性能起因次要有这几点：内存碎片过多（内存池解决）、内存频繁创立销毁（对象池解决）、内存加载慢、内存占用过高。
①资源（贴图，模型，动画，声音等）有损压缩，每种资源都有最优的压缩形式和格局等。
②脚本和配置，及时卸载，以及拆分等
③第三方shader库，冗余预编译宏占用
④AB包打包策略和加载策略，都会影响内存占用。AB主动打包工具（公共包合并，AB包要在10MB内），游戏类型逻辑强关联打包模式，比方moba，把一个英雄的所有资源打到一个包里。
比方：
第三方库内存占用，延时加载和模块隔离办法（第三方库内存透露，或者占用过大，不便解决）
比方技能表，常驻优化计划
去掉内存中同时存在的雷同资源（比方特效资源）

Unity资源内存优化，资源内存占用排行榜(优化性价比)：贴图>动画>网格>音频>材质
一、贴图优化
1.升高分辨率
2.拆分通明通道
3.调整压缩格局（比方带阿尔法通道的贴图拆分2两张，别离压缩；格局转换大略是原来1/4的内存）
4.禁用Mipmap
5.启用Use Crunch Compression
1张512*512位图，安卓：RGBA ETC2（带通道）占用256KB，RGB ETC2（不带通道）占用128KB内存；在iOS:RGBA PVRTC（带通道）和RGB PVRTC都占用128KB内存
二、动画优化
1.减小动画长度
2.缩小骨骼数量
3.缩小关键帧密度
4.缩小动画精度
三、网格优化
1.缩小顶点
2.开启Optimize Mesh选项
四、音频优化
倡议较长的音频应用.mp3或.ogg格局，较短的音频应用.wav 或.aiff格局

7.CPU优化

办法：
宏观办法：从每一帧中发现问题（次要办法）
宏观办法：从统计中发现问题，比方一局战斗，每个模块和函数的耗时和调用次数统计，也不便不同版本的比照（工具或者日志来统计）
分类：
①GC，GCAlloc耗时
②渲染耗时（合并批处理，缩小drawcall：比方应用动、动态批处理，GPU Instance技术）
③逻辑耗时（比方循环查找，比方大量服务器音讯集中处理等）
④其余引擎耗费（动画，物理）
参考：
https://gameinstitute.qq.com/...

8.GPU优化

GPU的计算目前看，大部分还是能胜任，设置错错无余的。所有在CPU优化计划里，有一部分就是把CPU做的事件，让GPU做。
GPU优化思路：
①缩小渲染批次
②同一个drawcall里，缩小渲染类型
③平滑渲染

9.细节点

①模型尽量不要做成多个物体挂点组合的形式，如果多个物体用到不一样的材质，那额定产生的DC可是很酸爽的
②如果模型是带动作的话,模型的顶点数和骨骼数也是模型动作制作时的重要规范。
③图片占用内存的大小与图片大小、色彩深度、图片格式无关，与美术是否对图片资源进行压缩无关（android用ETC1，ios用pvrtc，不带alpha通道图片能够用jpg）

10.性能监控

①外部监控（上传资源时性能监控，和版本测试时，性能监控；从而及时发现问题）
②外网性能监控，比方wetest APM监控零碎。

12.耗电相干

工具：比方google的Battery Historian
优化思路：
①计算优化。算法、for循环优化、Switch..case代替if..else、避开浮点运算
②防止 Wake Lock 使用不当
③应用 Job Scheduler 治理后台任务
④升高亮度等

七、总结

手游性能测试的外围竞争力，更多是设计正当的测试用例，在测试结束后剖析数据，并依据问题数据提供合理化的优化倡议；从而给研发团队提供高效服务，体现价值。

原文由黑子发表于TesterHome社区，点击原文链接可与作者间接交换。