认识达内从这里开始

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：

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：

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);
    }
}
initialize();
在initialize中创建大小为1000的对象池。

以下代码在当单击鼠标时，将删除显示列表中的所有显示对象，并在以后的其他任务中重复使用这些对象：

Laya.stage.on("click", this, function()
{
    var sp;
    for(var i = 0, len = sprites.length; i < len; i++)
    {
        sp = sprites.pop();
        Pool.recover(SPRITE_SIGN, sp);
        Laya.stage.removeChild(sp);
    }
});
调用Pool.recover后，指定的对象会被回收至池内。

使用Handler.create

在开发过程中，会经常使用Handler来完成异步回调。Handler.create使用了内置对象池管理，因此在使用Handler对象时应使用Handler.create来创建回调处理器。以下代码使用Handler.create创建加载的回调处理器：

Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded));
在上面的代码中，回调被执行后Handler将会被对象池收回。此时，考虑如下代码会发生什么事：

Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded), Handler.create(this, onLoading));
在上面的代码中，使用Handler.create返回的处理器处理progress事件。此时的回调执行一次之后就被对象池回收，于是progress事件只触发了一次，此时需要将四个名为once的参数设置为false：

Laya.loader.load(urls, Handler.create(this, onAssetLoaded), Handler.create(this, onLoading, null, false));
释放内存

JavaScript运行时无法启动垃圾回收器。要确保一个对象能够被回收，请删除对该对象的所有引用。Sprite提供的destory会帮助设置内部引用为null。

例如，以下代码确保对象能够被作为垃圾回收：

var sp = new Sprite();
sp.destroy();
当对象设置为null，不会立即将其从内存中删除。只有系统认为内存足够低时，垃圾回收器才会运行。内存分配（而不是对象删除）会触发垃圾回收。

垃圾回收期间可能占用大量CPU并影响性能。通过重用对象，尝试限制使用垃圾回收。此外，尽可能将引用设置为null，以便垃圾回收器用较少时间来查找对象。有时（比如两个对象相互引用），无法同时设置两个引用为null，垃圾回收器将扫描无法被访问到的对象，并将其清除，这会比引用计数更消耗性能。

资源卸载

游戏运行时总会加载许多资源，这些资源在使用完成后应及时卸载，否则一直残留在内存中。

下例演示加载资源后对比资源卸载前和卸载后的资源状态：

var assets = [];
assets.push("res/apes/monkey0.png");
assets.push("res/apes/monkey1.png");
assets.push("res/apes/monkey2.png");
assets.push("res/apes/monkey3.png");

Laya.loader.load(assets, Handler.create(this, onAssetsLoaded));

function onAssetsLoaded()
{
    for(var i = 0, len = assets.length; i < len; ++i)
    {
        var asset = assets[i];
        console.log(Laya.loader.getRes(asset));
        Laya.loader.clearRes(asset);
        console.log(Laya.loader.getRes(asset));
    }
}
关于滤镜、遮罩

尝试尽量减少使用滤镜效果。将滤镜（BlurFilter和GlowFilter）应用于显示对象时，运行时将在内存中创建两张位图。其中每个位图的大小与显示对象相同。将第一个位图创建为显示对象的栅格化版本，然后用于生成应用滤镜的另一个位图：

图片描述

应用滤镜时内存中的两个位图

当修改滤镜的某个属性或者显示对象时，内存中的两个位图都将更新以创建生成的位图，这两个位图可能会占用大量内存。此外，此过程涉及CPU计算，动态更新时将会降低性能（参见“图形渲染性能 – 关于cacheAs）。

ColorFiter在Canvas渲染下需要计算每个像素点，而在WebGL下的GPU消耗可以忽略不计。

做法是，尽可能使用图像创作工具创建的位图来模拟滤镜。避免在运行时中创建动态位图，可以帮助减少CPU或GPU负载。特别是一张应用了滤镜并且不会在修改的图像。

第4节：图形渲染性能

优化Sprite

1.尽量减少不必要的层次嵌套，减少Sprite数量。
2.非可见区域的对象尽量从显示列表移除或者设置visible=false。
3.对于容器内有大量静态内容或者不经常变化的内容（比如按钮），可以对整个容器设置cacheAs属性，能大量减少Sprite的数量，显著提高性能。如果有动态内容，最好和静态内容分开，以便只缓存静态内容。
4.Panel内，会针对panel区域外的直接子对象（子对象的子对象判断不了）进行不渲染处理，超出panel区域的子对象是不产生消耗的。

优化DrawCall

1.对复杂静态内容设置cacheAs，能大量减少DrawCall，使用好cacheAs是游戏优化的关键。
2.尽量保证同图集的图片渲染顺序是挨着的，如果不同图集交叉渲染，会增加DrawCall数量。
3.尽量保证同一个面板中的所有资源用一个图集，这样能减少提交批次。

优化Canvas

在对Canvas优化时，我们需要注意，在以下场合不要使用cacheAs：

1.对象非常简单，比如一个字或者一个图片，设置cacheAs=bitmap不但不提高性能，反而会损失性能。
2.容器内有经常变化的内容，比如容器内有一个动画或者倒计时，如果再对这个容器设置cacheAs=bitmap，会损失性能。

可以通过查看Canvas统计信息的第一个值，判断是否一直在刷新Canvas缓存。

关于cacheAs

设置cacheAs可将显示对象缓存为静态图像，当cacheAs时，子对象发生变化，会自动重新缓存，同时也可以手动调用reCache方法更新缓存。 建议把不经常变化的复杂内容，缓存为静态图像，能极大提高渲染性能，cacheAs有”none”，”normal”和”bitmap”三个值可选。

默认为”none”，不做任何缓存。
2.当值为”normal”时，canvas下进行画布缓存，webgl模式下进行命令缓存。
3.当值为”bitmap”时，canvas下进行依然是画布缓存，webGL模式下使用renderTarget缓存。这里需要注意的是，webGL下renderTarget缓存模式有2048大小限制，超出2048会额外增加内存开销。另外，不断重绘时开销也比较大，但是会减少drawcall，渲染性能最高。 webGL下命令缓存模式只会减少节点遍历及命令组织，不会减少drawcall，性能中等。
设置cacheAs后，还可以设置staticCache=true以阻止自动更新缓存，同时可以手动调用reCache方法更新缓存。

cacheAs主要通过两方面提升性能。一是减少节点遍历和顶点计算；二是减少drawCall。善用cacheAs将是引擎优化性能的利器。