(Unity) 为被 Lua 隔断的 C# 实现添加 Profiler 支持

发布网友发布时间：2024-10-02 18:51

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热心网友时间：2024-10-19 23:36

在使用 Unity 项目时，我们通常会选择 Lua 作为更上层的逻辑脚本，以利用其热更灵活性和简化与服务器共享代码与数据。庞巍伟同学的 slua 方案是实践中使用较多的一种 Unity + Lua 集成方案。

当逻辑脚本使用 Lua 时，团队倾向于使用 "较重" 的集成，通过暴露大量引擎接口给 Lua，实现对游戏和引擎的全面控制。然而，当 C#/Lua 的互操作接口增长到数千个，问题就会浮现：C# 和 Lua 之间的交互层对引擎封闭，无法使用引擎内建工具，尤其是 Unity Profiler，跨越宿主和脚本边界。 Unity Profiler 是一个强大的性能分析工具，能帮助我们定位瓶颈，发现潜在的 bug。当遇到 Lua 函数开销大（CPU 或内存 GC Alloc）时，使用 Unity Profiler 的挑战性就在于跨语言边界的影响。

“正常”做法包括查找 C# 代码中的问题调用，翻到对应的 Lua 代码，读取逻辑，为潜在高开销的逻辑添加 Profiler.BeginSample()/EndSample()，再检查 C# 代码中的表现。由于 Lua 代码的 CPU 开销相对较低，主要问题是托管内存分配导致的 GC 卡顿，这些在 C# 代码中生成。这种方法虽然有效，但效率低下，需要在脚本中兜圈子，耗费时间和精力。

在寻找一劳永逸的解决方案时，注意力转向了 AOP（面向切面编程），一种能在不修改目标函数代码的情况下插入所需代码的技术。虽然对于 C# 的 AOP 方法在 Unity 的 mono 中存在局限性，最接近成功的方法是在绑定代码生成时添加 lambda 表达式的包装，然后使用 slua 注册。然而，C# 不支持为 lambda expression 添加 attribute，使得这一方法受限制。

面对此问题，我找到了解决方案：通过修改 slua 代码生成，将采样代码直接生成到接口绑定函数中。找到普通函数接口生成的位置，在头尾添加对应的生成代码，如 BeginSample() 和 EndSample() 的调用，可以实现这一目的。对于粒度控制需求，可以通过筛选参数来仅为特定类和函数生成代码，以实现更灵活的定制。

通过上述方法，我们能够解决 Unity 项目中 C# 和 Lua 之间的互操作性问题，特别是有关 Unity Profiler 的使用困难。这种方法不仅简化了流程，而且提高了效率，有助于更有效地分析和优化性能。