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H5应用开发性能优化实践分析!

2016-05-30 09:53:49

HTML5作为新兴领域越来越热。然而在移动设备硬件性能弱于PC的背景下,对性能的需求显得更为重要,而HTML5性能优化前与优化后有着极大的差别,如何优化才能提高性能,对此熟知的人很少。本文以LayaAir引擎为例,通过代码示例详细阐述如何利用引擎对HTML5作出性能的极致优化。

主题包括: 

  • 代码执行基本原理 

  • 基准测试 

  • 内存优化 

  • 图形渲染性能 

  • 减少CPU使用量 

  • 其他优化策略

第1节:代码执行基本原理

LayaAir引擎支持AS3、TypeScript、JavaScript三种语言开发,然而无论是采用哪种开发语言,最终执行的都是JavaScript代码。所有看到的画面都是通过引擎绘制出来的,更新频率取决于开发者指定的FPS,例如指定帧频率为60FPS,则运行时每个帧的执行时间为六十分之一秒,所以帧速越高,视觉上感觉越流畅,60帧是满帧。

由于实际运行环境是在浏览器中,因此性能还取决于JavaScript解释器的效率,指定的FPS帧速在低性能解释器中可能不会达到,所以这部分不是开发者能够决定的,开发者能作的是尽可能通过优化,在低端设备或低性能浏览器中,提升FPS帧速。

LayaAir引擎在每帧都会重绘,在性能优化时,除了关注每帧执行逻辑代码带来的CPU消耗,还需要注意每帧调用绘图指令的数量以及GPU的纹理提交次数。

第2节:基准测试

LayaAir引擎内置的性能统计工具可用于基准测试,实时检测当前性能。开发者可以使用laya.utils.Stat类,通过Stat.show() 显示统计面板。具体编写代码如下例所示:

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Stat.show(0,0); //AS3的面板调用写法       
Laya.Stat.show(0,0); //TS与JS的面板调用写法

Canvas渲染的统计信息: 

图片描述

WebGL渲染的统计信息: 

图片描述

统计参数的意义: 

FPS: 
每秒呈现的帧数(数字越高越好)。 
使用canvas渲染时,描述字段显示为FPS(Canvas),使用WebGL渲染时,描述字段显示为FPS(WebGL)。

Sprite: 
渲染节点数量(数字越低越好)。 
Sprite统计所有渲染节点(包括容器),这个数字的大小会影响引擎节点遍历,数据组织和渲染的次数。

DrawCall: 
DrawCall在canvas和WebGL渲染下代表不同的意义(越少越好)。 
Canvas下表示每帧的绘制次数,包括图片、文字、矢量图。尽量限制在100之下。 
WebGL下表示渲染提交批次,每次准备数据并通知GPU渲染绘制的过程称为1次DrawCall,在每1次DrawCall中除了在通知GPU的渲染上比较耗时之外,切换材质与shader也是非常耗时的操作。 DrawCall的次数是决定性能的重要指标,尽量限制在100之下。

Canvas: 
三个数值 —— 每帧重绘的画布数量 / 缓存类型为“normal”类型的画布数量 / 缓存类型为“bitmap”类型的画布数量”。 
CurMem:仅限WebGL渲染,表示内存与显存占用(越低越好)。 
Shader:仅限WebGL渲染,表示每帧Shader提交次数。

无论是Canvas模式还是WebGL模式,我们都需要重点关注DrawCall,Sprite,Canvas这三个参数,然后针对性地进行优化。(参见“图形渲染性能”)

第3节:内存优化

对象池 
对象池,涉及到不断重复使用对象。在初始化应用程序期间创建一定数量的对象并将其存储在一个池中。对一个对象完成操作后,将该对象放回到池中,在需要新对象时可以对其进行检索。 
由于实例化对象成本很高,使用对象池重用对象可减少实例化对象的需求。还可以减少垃圾回收器运行的机会,从而提高程序的运行速度。 

以下代码演示使用 

Laya.utils.Pool:

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ar SPRITE_SIGN = 'spriteSign';
var sprites = [];
function initialize()
{
    for (var i = 0; i < 1000; i++)
    {
        var sp = Pool.getItemByClass(SPRITE_SIGN, Sprite)
        sprites.push(sp);
        Laya.stage.addChild(sp);
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