透视宝移动端对 Unity 手机游戏引擎监控实现

Unity 是近年来非常流行的游戏引擎（ engine ），在当前手机游戏市场中所占份额极大，著名手机游戏 Temple Run(神庙逃亡)、纪念碑谷、战舰少女 R 、天天飞车等都是基于 Unity 引擎开发的。通过 Unity 可以任意创建 2D 或 3D 游戏，它可以使游戏高度优化而且优美（渲染），同时简单几步操作就能让游戏在多个平台上通用。本文将从介绍云智慧透视宝是如何实现 Unity 引擎手机游戏性能监控的。


Unity 引擎功能特色
Unity 包括很多渲染、物理、 AI 、 Audio 引擎，又集成了所需的动画、材质、物理、场景编辑器、打包发布等工具，形成一套流程化、相对完整的解决方案（ solution ），这是 Unity 最大的优点。可以节省很多人力物力，同时 Unity 丰富的第三方插件市场，大大提高了开发效率。
Unity 的第二个优点是简单，傻瓜式调试和编译上手容易。就开发上来说， U3D 主要用 C#和 JS 来编写脚本，出了 bug 也容易解决。
Unity 的另一个优点是强大的扩展性，适应于多个平台，当今最火移动平台包括 iOS ， Android 和 H5 的 Web 端都可以直接生成应用。比如闻名遐迩的《炉石传说》就是用 U3D 写的，然后移植到 Android 和 iOS 平台上。
U3D 跨平台原理
U3D 的跨平台主要靠的是 C++实现的，通过 mono 把 C#代码通过工具生成低可读性的中间语言，然后中间语言被进一步编译成不同平台的原生代码（基于堆栈和面向对象），比如 iOS 就对应 objectC 代码。既然如此，就转换一下思路，只要把透视宝 SDK 加入生成的 objectC 代码中，就能和其他的移动应用程序一样进行性能监控了。
透视宝 SDK 对 Unity 游戏监控原理和应用
透视宝 SDK 对 Unity 游戏监控原理就是利用了 U3D 的这个特性，通过 U3D 自带的工具把工程文件转换成了原生工程，然后利用 C++对原生接口做了一层封装。而我们的透视宝 SDK 通过支持封装后的代码，让 U3D 生成的工程直接套用透视宝即可。
接下来就是透视宝的工作了，透视宝 SDK 针对游戏性能是如何进行数据采集，又有哪些应用呢？这里主要介绍网络监控、崩溃信息（ crash ）收集、 H5 监控等功能。
1. 网络监控
对于大部分热门游戏来说，网络就是生命线，玩家登录、进游戏内购买、或者实时交互都需要健壮的网络。以《部落冲突：皇室战争》为例，因为游戏加入了即时策略、 MOBA 以及卡牌等多种元素，让 1v1 真人实时对决玩法迅速风靡全球，雷军等网络名人都是皇室战争的重度玩家。而对这款游戏的玩家来说，最不能接受的就是对战时游戏卡顿，哪怕是短短十秒钟的网络延迟都有可能造成战局的逆转，而登录时迟迟不能进入游戏界面，或者购买“宝石”时网络出错宝石不能及时到账，都让玩家深恶痛绝，甚至可能造成用户的大量流失。这时候，你需要透视宝 SDK 的帮助。


透视宝 SDK 功能图
透视宝 SDK 提供完善的网络监控功能，能够支持各种流行的网络库，第三方的 ASI 和 AF 、系统库 NSURLSession 和 NSURLConnection ，丰富的监控指标确保准确定位问题根源，包括网络请求的响应时间、请求类型、请求的 POST 参数、参数大小、首包时间、响应数据大小，如果请求发生错误，能准确抓取错误码、错误信息、错误类型，通过和服务端的配合能进行端到端网络性能分析。
2.崩溃信息收集
对于玩家来说，崩溃、闪退和卡顿无疑是最恶劣的游戏体验，崩溃之后是再次打开游戏还是放弃游戏，甚至卸载游戏，只是个简单的决定，毕竟游戏竞争如此激烈，找到相似甚至相同的一款游戏不要太容易。而对于开发者来说，线上环境的移动应用崩溃问题有关联因素，如果无法复现用户环境，是很难准确判断原因的，所以通过 SDK 收集崩溃日志，快速定位问题根源，是最好的解决办法。
透视宝 SDK 能够轻松实现崩溃和卡顿的监测，准确定位崩溃代码的类名、方法名、行数及崩溃类型，还能找到崩溃轨迹，最快速度发现崩溃原因并及时解决。


崩溃轨迹定位
卡顿问题同样是透视宝能够准确定位的，将系统库及 C++库解码出来进行准确定位，让程序员一看卡顿信息就能明白是什么问题导致的错误，并迅速进行解决。
3.Html5 监控
手机游戏的更新频率是非常高的，基本上可以做到每周迭代，而官方应用市场严格的审核流程大大限制了游戏的发布频率，于是免更新、易维护的 HTML5 在手机游戏中得到了广泛应用，而透视宝能够通过对 H5 性能数据的分析，能够准确发现网页加载时存在的性能问题。
比如游戏首页面耗时就是非常重要的一项性能指标，页面耗时指的是开始加载这个网页到整个页面 load 完成即渲染完成的时间，其中还包括加载链接的性能数据，如重定向时间， DNS 解析时间， TCP 链接时间， request 请求时间， response 响应时间， dom 节点解析时间， page 渲染时间等，都可以通过透视宝进行监控。


性能数据图


资源时序图
同时透视宝还能获取资源时序数据，生成资源时序图。因为每个 H5 网页都是由很多个资源组成的，包括.js 、.png 、.css 、.script 等等，这些资源的加载是按顺序进行的，页面加载时间就是这些资源加载时间所组成的，而透视宝将这些资源的加载耗时统计出来就形成了资源时序数据。
透视宝 SDK 还能找到 JS 错误，通过 JS 错误获取的是堆栈信息和错误类型；拿到页面的 ajax 请求，包括响应时间， ajax 下载时间， callback 回调时间。
4.性能监控
除了上面提到的网络、 Web 性能监控，透视宝还能进行深入到代码层的应用性能监控。以 iOS 为例， iOS 平台的原生开发语言是 Objective-C ，具有动态运行时的特点， Cocoa 框架提供了很多动态运行时接口可以对 Objective-C 接口进行 hook ，也就是方法拦截。通过方法拦截，就可以获取到方法的参数值，方法执行开始、结束的时间戳，就可以得出方法执行的性能数据。
结语：
针对 Unity 适应多个平台的特性，透视宝 SDK 选择了对每个平台分别监控的方法，充分利用 Unity 的扩展性，绕过 Unity 的源码（因为 Unity 不是开源的），实现对游戏性能的深入监控。随着透视宝 SDK 的不断进步，未来会有更加完善的手机游戏性能解决方案提供给大家，也希望广大游戏行业用户能踊跃反馈您的需求，让云智慧与您共同进步。