toLua Framework之性能检测与优化
前言
toLua Framework是一款开源的Unity+toLua热更新框架，越来越多的游戏项目将其应用于热更新开发，但这样会形成了Lua+Mono双GC系统，而有的开发人员优化时往往只针对Mono层的优化而忽略Lua层的性能问题，或者没有类似于Unity Profiler这样高效直观的优化工具，又或者认为Lua拥有类似于C#的垃圾自动回收机制而不必优化。其实，Lua使用不规范也会造成灾难性的性能问题。
例图：Unity Profiler只能追踪到C#层与Lua层的交互代码块，而无法具体分析Lua层
性能问题
- Lua层大量内存分配会导致频繁的LuaGC从而造成卡顿，这一点跟C#一样。
- C#和Lua频繁地互相调用存在性能损耗。
- Lua对象如果是全局变量会直接放在_G中，LuaGC无法清除。
- Lua对象被一些全局的Table引用，LuaGC无法清除。
- C#和Lua的互相引用，使用完未处理导致引用依然存在然后都GC不掉的情况，如Lua对象的function字段被赋值给了C#的事件/委托。
- Lua层配置表内存占用过大。
参考资料：
https://www.jianshu.com/p/19f03570a117
https://blog.uwa4d.com/archives/USparkle_Lua1.html
https://blog.uwa4d.com/archives/2037.html
检测工具
LuaProfiler
1. LuaProfiler
简述：有点年代的官方产品，可以统计出包括代码执行次数、平均时长、总时间消耗在内的更多信息，更多详情可以点击官方介绍查看。
官网下载地址：http://luaprofiler.luaforge.net/index.html#download
GitHub地址：https://github.com/luaforge/luaprofiler
其他下载地址：https://www.cnblogs.com/lightsong/p/5576100.html
使用手册：http://luaprofiler.luaforge.net/manual.html
源码解析：https://www.jianshu.com/p/f6606b27e9de
toLua Framework集成：https://www.jianshu.com/p/19f03570a117
2. 云风的LuaProfiler
简述：比较简单 Lua 性能分析工具，注意的是很多函数都是Lua 5.2和Lua 5.3版本之后才有的函数。
GitHub地址：https://github.com/cloudwu/luaprofiler
toLua Framework集成：https://www.jianshu.com/p/19f03570a117
Lua内存分析工具
1. 云风的Snapshot
简述：比较简单的一个Lua内存分析工具，通过对比代码段执行前后全局变量的快照进而排查Lua对象是否存在泄露。
博客地址：https://blog.codingnow.com/2012/12/lua_snapshot.html
GitHub地址：https://github.com/cloudwu/lua-snapshot
toLua Framework集成：https://www.jianshu.com/p/19f03570a117
2. Luacheck
简述：网上一个Lua检查工具，还没研究过，功能很多。
使用手册：https://luacheck.readthedocs.io/en/stable/
GitHub地址：https://github.com/mpeterv/luacheck
3. LuaMemorySnapshotDump
简述：从Lua的Registry或者_G开始往下递归查找，找到所有为null userdata的对象（null userdata，在toLua方案中表示是一个C#对象，并且Equals null），并且可以反向列出该对象的引用链，直到Registry或_G为止。这样就可以详细的定位是哪个Lua对象造成了问题。
博客地址：https://www.cnblogs.com/yaukey/p/unity_lua_memory_leak_trace.html#4313499
GitHub地址：https://github.com/yaukeywang/LuaMemorySnapshotDump
LuaProfiler-For-Unity
简述：大神们写的一款类似于Unity Profiler的Lua调试利器，可以将C#和Lua的整个函数调用过程展示在你面前，并且支持真机调试。
博客地址：https://www.zhihu.com/question/307064711/answer/570257565
使用教程：https://zhuanlan.zhihu.com/p/57051520
下载地址：https://github.com/ElPsyCongree/LuaProfiler-For-Unity或https://gitee.com/Sziye/LuaProfiler-For-Unity#installe_zh
界面展示：
优化建议
- 尽量使用局部变量，以让没用到的Lua对象被及时LuaGC。
- 使用内存池提高内存复用率，降低内存分配速度。
- 不要将Lua匿名函数注册给C#的代理，C#那边的LuaFunction要及时Dispose掉。
- 避免Lua与C#之间字符串的频繁传递，存在性能损耗。
- 避免在Lua这边使用Vector3计算位移，C#那边是个栈对象，Lua这边是个堆对象，会导致Lua的频繁GC。
- 慎用string.gsub和string.gmatch，它们会产生大量字串。
- 使用table.concat代替“..”来拼接字符串，后者每次都会产生一串新的字符串。
- 优化配置表，对规律性的数据或冗余的无用数据进行压缩存储，点击查看压缩方案。
参考资料：
https://blog.uwa4d.com/archives/2037.html
https://blog.uwa4d.com/archives/usparkle_luaperformance.html
https://www.zhihu.com/question/307064711/answer/570257565