注：以下内容翻译、整理自AssetBundle官方教程 https://unity3d.com/cn/learn/tutorials/topics/performance-optimization/optimizing-garbage-collection-unity-games
在游戏运行过程中，毫无疑问是使用内存来存储数据。
当某些数据不再使用时，用来存储这些数据的内存将会被释放出来，以便下次复用。
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这些被释放出来的内存，被称为垃圾（Garbage ）
-
把这些释放出来的内存重新处理以便下次复用，这个过程被称为垃圾回收（Garbage collection，简称GC）
Unity自带GC机制来管理内存。
但是，如果GC频率过高或者每一次GC工作量太大，那么，游戏的性能将会大打折扣。
由于GC造成的性能表现包括：
- 帧率低
- 画面颠簸卡顿
- 偶发卡死
当然，其他问题也有可能造成上述表现。
但是，如果游戏出现了上述表现，首先应该考虑 通过Unity的Profile 来排查是否是GC造成的。
为了更好地理解GC和何时GC，首先来了解Unity是如何管理内存的。
Unity有两种不同的内存管理方式，分别用来运行 引擎自身的代码和开发者写的代码。
- 运行引擎自身的代码，内存管理方式为 manual memory management，不会产生GC
- 运行开发者写的代码，内存管理方式为 automatic memory management，会产生GC
简单来说，Unity的GC 大致如下：
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Unity有两部分内存来保存数据：栈和堆
（栈用来保存短期的、小块的数据；堆用来保存长期的、大块的数据）
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当一个变量创建之后，Unity会在栈或堆上 分配一块内存用来存储这个变量
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只要这个变量还在作用范围内，对应的内存就会一直保留。
我们把这样的内存称为 被分配 （allocated），把存在栈上的变量称为 栈对象（object on the stack），把存在堆上的变量称为 堆对象（ object on the heap）。
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当变量离开作用范围后，对应的内存则不再使用。
我们把这样的内存称为 被释放（deallocated）
栈对象 离开作用范围后，栈上的内存会立刻被释放；而堆对象 离开作用范围后，堆上的内存不会立刻被释放
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GC 便是为了释放不再使用的堆内存
栈内存的分配和释放，非常快速简单。
这就是为什么栈可以用来存储短期的、小块的数据。因为，栈内存的分配和释放总是处于可预知的顺序和可预知的大小。
栈内存的工作方式跟数据结构的栈差不多：就是元素按照严格的顺序进栈出栈。
因为简单和有严格的顺序，所以快。
堆内存的分配和释放，是非常复杂的。
这就是为什么堆可以用来存储长期的、大块的数据。因为，堆内存的分配和释放总是处于不可预知的顺序，而且每次申请内存空间的大小也是不确定的。
当一个堆对象创建时，会进行如下步骤：
- 首先，Unity会检查堆上是否还有足够的内存空间；如果有，则为堆对象分配内存
- 如果堆上没有足够的内存空间，Unity启动GC而释放未被使用的堆内存（这是一个缓慢的操作）；GC之后，如果有足够的内存空间，则为堆对象分配内存
- 如果GC之后仍然没有足够的内存空间，Unity会拓展堆内存（这是一个缓慢的操作），再重新为堆对象分配内存
所以，堆内存的分配就是缓慢的过程，特别是需要GC操作和拓展堆内存操作的时候。
每一次GC，都会进行如下步骤：
- 检查堆上的每一个对象
- 扫描该对象的所有引用，检查该对象是否仍在作用范围内
- 对于在作用范围内不再使用的对象，做好标记以待删除
- 删除所有被标记的对象且释放对应的内存
GC是一个非常昂贵的操作。
堆上的对象越多，代码中的引用越多，每一次GC所需要做的事情也就越多。
三种情况：
- 申请堆内存时，没有足够的空间
- 每个平台自定义的定期GC
- 手动写代码，强行执行GC
带来的问题如下：
- 如果一次GC的工作量很大，会导致游戏卡顿
- 如果正在一些关键帧上GC，可能会导致掉帧
- 堆碎片（ heap fragmentation）问题，堆碎片问题最后会导致 内存比预期用得多、GC也比预期要频繁
- 值类型 在栈上分配内存
- 引用类型 在堆上分配内存
广泛地说，减少GC产生的影响大概有三种方法：
- 减少单次GC的工作量，工作量少了，一次GC的时间也短了
- 减少GC的频率
- 在非核心帧（比如Loading界面）上GC
比如
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
Renderer[] allRenderers = FindObjectsOfType<Renderer>();
ExampleFunction(allRenderers);
}改成
private Renderer[] allRenderers;
void Start()
{
allRenderers = FindObjectsOfType<Renderer>();
}
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
ExampleFunction(allRenderers);
}比如，Unity中的 Update() 和 LateUpdate(), 它们会在每一帧里调用一次。
可以考虑在 Start() 和 Awake() 中进行缓存，并且在必要的时候执行方法，比如：
- 当变量发生改变的时候，执行方法
- 设置一个计时器定时执行，而不是每一帧都执行
比如：
void Update()
{
ExampleGarbageGeneratingFunction(transform.position.x);
}可以改成
private float previousTransformPositionX;
void Update()
{
float transformPositionX = transform.position.x;
if (transformPositionX != previousTransformPositionX)
{
ExampleGarbageGeneratingFunction(transformPositionX);
previousTransformPositionX = transformPositionX;
}
}也可以改成
private float timeSinceLastCalled;
private float delay = 1f;
void Update()
{
timeSinceLastCalled += Time.deltaTime;
if (timeSinceLastCalled > delay)
{
ExampleGarbageGeneratingFunction();
timeSinceLastCalled = 0f;
}
}这样的改动虽然很小，但是会产生不错的优化效果。
创建新的容器会在堆内存上进行分配内存，所以，应该使用Clear() 操作而不是 new 一个新的容器
如下：
void Update()
{
List myList = new List();
PopulateList(myList);
}改成
private List myList = new List();
void Update()
{
myList.Clear();
PopulateList(myList);
}对象池用来复用一些对象，特别是需要频繁创建和销毁的对象，比如，枪打出来的子弹。
所以，对象池在游戏中用途很广。
在C#中，字符串是引用类型而不是值类型，这就意味着创建和销毁字符串是会产生垃圾的。
最重要的是，string是不可改变的（immutable），所以，每一次操作字符串（比如拼接等）其实都是在创建新的字符串和销毁老的字符串，于是，会产生垃圾。
所以：
-
减少不必要的字符串创建操作；如果使用同样的值字符串，应该创建一次且保存下来
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减少不必要的字符串操作；比如，有一个需要频繁更新的Text用来显示时间，该字符串是由两个字符串拼接而成的，那么，可以考虑拆分成两个Text
如下：
public Text timerText; private float timer; void Update() { timer += Time.deltaTime; timerText.text = "TIME:" + timer.ToString(); }
应该改成
public Text timerHeaderText; public Text timerValueText; private float timer; void Start() { timerHeaderText.text = "TIME:"; } void Update() { timerValueText.text = timer.toString(); }
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尽量使用 StringBuilder 类
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移除不必要的
Debug.Log()
首先，需要意识到：每一次调用函数，都是在产生垃圾。
但是，每一个写出来的函数或多或少都有用处，所以都是必须调用的。
所以，可以考虑：
- 把函数的返回值存起来
- 减少函数的调用频率
- 重构函数代码
比如：
void ExampleFunction()
{
for (int i = 0; i < myMesh.normals.Length; i++)
{
Vector3 normal = myMesh.normals[i];
}
}每一次循环都会产生一个数组作为返回值，因此，可以改为：
void ExampleFunction()
{
Vector3[] meshNormals = myMesh.normals;
for (int i = 0; i < meshNormals.Length; i++)
{
Vector3 normal = meshNormals[i];
}
}再比如， GameObject.name 和 GameObject.tag 都会返回一个字符串产生垃圾，那么在某些特殊情况下，可以考虑使用 GameObject.CompareTag().
private string playerTag = "Player";
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
bool isPlayer = other.gameObject.tag == playerTag;
}每一次调用都会产生一个字符串作为返回值，因此，可以改为：
private string playerTag = "Player";
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
bool isPlayer = other.gameObject.CompareTag(playerTag);
}在Unity中， GameObject.CompareTag() 不是个例，同理，可以使用 Input.GetTouch() 和 Input.touchCount 来替代 Input.touches， 使用 Physics.SphereCastNonAlloc() 来替代 Physics.SphereCastAll()
装箱通常发生在 把值类型转化成引用类型的时候。
比如，String.Format() 就会发生装箱操作
void ExampleFunction()
{
int cost = 5;
string displayString = String.Format("Price: {0} gold", cost);
}装箱会产生垃圾，是因为每一个值类型被装箱后都会产生一个 System.Object 的引用类型，从而在堆上分配空间。
使用 StartCoroutine() 会产生小部分的垃圾，因为Unity会产生一个管理协程的实例。
所以，使用协程时需要小心，特别是包含延迟调用 StartCoroutine() 的嵌套协程
比如
yield return 0;整型0会被装箱，所以应该改为
yield return null;再比如
while (!isComplete)
{
yield return new WaitForSeconds(1f);
}改为
WaitForSeconds delay = new WaitForSeconds(1f);
while (!isComplete)
{
yield return delay;
}如果整个工程因为协程而产生大量的GC，那么，应该考虑重构代码，使用其他技术方案来替代协程。
void ExampleFunction(List listOfInts)
{
foreach (int currentInt in listOfInts)
{
DoSomething(currentInt);
}
}在Unity5.5或者更早版本，使用foreach循环时 每一次都会产生垃圾。
如果Unity不能升级，那么可以考虑 for循环或者while循环。
当然，这个问题已经在Unity5.5修复了
函数引用，不管是匿名函数还是实名函数，都是引用类型。
所以，会造成堆内存分配。
因此，应该尽可能地减少函数引用的使用。
LINQ和正则表达式，会因为装箱而产生垃圾。
如果对性能非常在意的话，要尽量避免二者结合同时使用。
结构体是值类型，但是如果其中包含引用类型，那么GC在扫描时依然会扫描所有的结构体实例。
比如
public struct ItemData
{
public string name;
public int cost;
public Vector3 position;
}
private ItemData[] itemData;如果改成这样之后
private string[] itemNames;
private int[] itemCosts;
private Vector3[] itemPositions;GC在扫描时，就只会扫描string数组。
再比如
public class DialogData
{
private DialogData nextDialog;
public DialogData GetNextDialog()
{
return nextDialog;
}
}如果改成这样之后
public class DialogData
{
private int nextDialogID;
public int GetNextDialogID()
{
return nextDialogID;
}
}会减少类之间的引用。
在合适的时候（比如，Loading界面），强行调用GC
System.GC.Collect();