游戏开发：Unity中Lua造成的堆内存泄露问题

Posted 2021-04-10 侑虎科技

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起因

上半年项目开始使用进行性能分析检测。在Lua项的检查中，引用已经被Destroyed的Unity Object，以致数量一直在上升，由此判断，项目中Lua的使用存在造成C#堆内存泄漏的问题。

问题分析与应对

项目采用的热更新方案是ToLua，ToLua给C#对象分配ID存在一个字典里（objectsBackMap），Lua层通过ID访问对应的对象。

当Unity的Object被销毁时，并没有机会通知到Lua。此时，如果引用该对象的Lua变量没有通过LuaGC掉（LuaGC会通知ToLua的字典清理对应数据），则这个已经被Destroy的对象就一直被引用住了。项目中的Lua变量没有被LuaGC掉的情况有以下几种情况：

情况一：Lua对象是全局变量，直接放在_G中。

举例：

button = GameObject.Find("LoginButton")

应对方法：

禁止定义全局变量，给现有的全局变量前加载local声明。可以使用一些Lua静态语法检查的手段，如Luacheck（https://github.com/mpeterv/luacheck）来检查。

情况二：Lua对象被一些全局的Table引用。

我们每个UI面板都对应MVC结构，用了面向对象的概念。其中view在面板关闭时会直接置空，但Ctrl和Model都不会，它们都放在一个全局的管理类（Table）。当Model中持有了面板上的对象时，会出现对象销毁了，但Model中的变量不为空的情况。

举例：

-- login 对象放在全局持有的UI对象管理器中-- UI面板使用mvc结构，在UI销毁时，login的view字段会被赋值为空，而ctrl，model不会。login.model.button = GameObject.Find("LoginButton")

应对方法：

将持有C#对象的变量，定义在会赋值为空的对象中,可以将示例中的代码改为：

login.view.button = GameObject.Find("LoginButton")

情况三：Lua对象的function字段被赋值给了C#的事件/委托。

比如UI控件的按钮点击事件。在LuaGC时，发现C#对象对其有引用，GC不掉。导致Lua中的对象通过Tolua引用住了C#对象，而C#对象又通过ToLua引用Lua对象。

举例：

--UGUI的Button组件提供了onClick事件login.view.loginButton = GameObject:Find("LoginButton"):GetComponent("UntiyEngine.UI.Button")login.view.onLoginButtonClicked = function()-- 处理loginButton点击后的逻辑endlogin.view.loginButton.onClick:AddListener(login.view.onLoginButtonClicked)

应对方法：

（1）对于每一个提供给Lua注册事件/委托的C#类，都继承一个IClear接口，该接口内实现清理事件/委托。

（2）在MonoBehavior的OnDestroy函数内，调用IClear的接口。但要注意的是，这并不能保证所有的组件都是清理完毕，因为deactvie状态的组件，是不会触发OnDestroy的。因此需要手动的调用清理。

（3）提供一个清理GameObject Lua事件/委托的接口，该接口会找到GameObject上所有继承于IClear接口的类，执行清理操作。需要手动清理的GameObject都需要调用该函数。

void ClearGameObject(UnityEngine.GameObject target){ if(target == null) return; var list = target.GetComponentsInChildren<IClear>(true); foreach(var component in list) { component.Clear(); }}

（4）提供一个新的Destroy函数全局替换Unity原生的销毁GameObject接口。该函数在做真正销毁前，通过（3）清理所有注册的事件/委托。

验证手段

做完以上修改后，Lua引用已经Destroy对象导致的堆内存泄露问题基本上修复完毕，项目会定期跑UWA  GOT Online的Lua测试进行监控。

UWA会显示并统计已经Destroy对象的数量，而并没有列出具体哪个Lua文件，哪行代码，哪个Lua对象造成了问题。因此，还得有自己的工具来验证和定位问题。

（1）查看是否有引用已经Destroy的对象

Unity重写了UnityEngine.Object类的 Equals方法，如果已经被destroyed的Object equals null 返回true，可以对ToLua的objectsBackMap进行遍历，非空且Equals null的对象，即为已经Destroy的对象。可以将该类对象收集到一个列表中，通过Unity的编辑器代码列出。

（2）查看Lua内存工具

可以从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Registy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。具体工具的写法可以参考：https://github.com/yaukeywang/LuaMemorySnapshotDump

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也欢迎大家来积极参与，简称“US”，代表你和我，代表UWA和开发者在一起！

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