如何避免 Java 游戏中的垃圾回收延迟？（最佳实践）[已关闭]

performance garbage-collection android java

2022-08-31 15:02:03

我正在为Android平台调整Java中的交互式游戏的性能。偶尔会在垃圾回收的绘制和交互方面遇到一些小问题。通常它不到十分之一秒，但有时在非常慢的设备上它可以大到200毫秒。

我正在使用ddms分析器（Android SDK的一部分）来搜索我的内存分配来自哪里，并从我的内部绘图和逻辑循环中删除它们。

最糟糕的罪犯是短循环，比如，

for(GameObject gob : interactiveObjects)
    gob.onDraw(canvas);

每次执行循环时，都会分配一个。我现在正在为我的对象使用数组（）。如果我想要内部循环中的树或哈希，我知道我需要小心甚至重新实现它们，而不是使用Java Collections框架，因为我负担不起额外的垃圾回收。当我查看优先级队列时，可能会出现这种情况。iteratorArrayList

我也遇到了麻烦，我想使用显示分数和进度。这很糟糕，Canvas.drawText

canvas.drawText("Your score is: " + Score.points, x, y, paint);

因为，数组和将被分配到所有以使其工作。如果您有一些文本显示项目，并且每秒运行框架60次，则开始累积并会增加垃圾回收的打嗝。我认为这里最好的选择是保留数组并手动解码或手动将其解码，并将字符串连接到开头和结尾。我想听听是否有更干净的东西。StringscharStringBufferschar[]intdouble

我知道一定还有其他人在那里处理这个问题。您如何处理它，您发现在Java或Android上交互式运行的陷阱和最佳实践是什么？这些gc问题足以让我错过手动内存管理，但不是很多。

答案 1

我做过Java手机游戏...避免GC'ing对象（反过来，GC对象会在某个点触发GC，并会杀死游戏的性能）的最佳方法是首先避免在主游戏循环中创建它们。

没有“干净”的方法来解决这个问题，我先举个例子......

通常，例如，屏幕上有4个球，分别位于（50，25），（70，32），（16，18），（98，73）。好吧，这是你的抽象（为了这个例子而简化）：

n = 4;
int[] { 50, 25, 70, 32, 16, 18, 98, 73 }

你“弹出”消失的第二个球，你的int[]变成：

n = 3
int[] { 50, 25, 98, 73, 16, 18, 98, 73 }

（请注意，我们甚至不关心“清洁”第4个球（98，73），我们只是跟踪我们剩下的球的数量）。

可悲的是，手动跟踪物体。这是在移动设备上大多数当前性能良好的Java游戏上完成的。

现在对于字符串，我会这样做：

在游戏初始化时，仅使用drawText（...）在数组中保存的数字0到9进行预绘制。BufferedImage[10]
在游戏初始化时，预抽一次“您的分数是：”
如果“您的分数是：”确实需要重新绘制（因为，例如，它是透明的），那么请从您的预存储中重新绘制它BufferedImage
循环计算分数的数字，并在“您的分数是：”之后，手动逐个添加每个数字（通过每次从您预先存储它们的位置复制相应的数字（0到9）。BufferedImage[10]

这为您提供了两全其美的优势：您可以重用drawtext（...）字体，并且在主循环期间创建的对象恰好为零（因为您还回避了对drawtext（...）的调用，这本身很可能正在疯狂地生成，嗯，不必要的废话）。

这种“零对象创建绘制分数”的另一个“好处”是，对字体进行仔细的图像缓存和重用并不是真正的“手动对象分配/解除分配”，它实际上只是仔细的缓存。

它不是“干净的”，也不是“好的做法”，但这就是它在一流手机游戏中（比如Uniwar）中的做法。

而且速度很快。快点。比任何涉及创建对象的东西都快。

P.S：实际上，如果你仔细看一些手机游戏，你会发现字体实际上不是system/Java字体，而是专门为每个游戏制作的像素完美字体（这里我只是给你一个如何缓存system/Java字体的例子，但显然你也可以缓存/重用像素完美/位图字体）。

答案 2

虽然这是一个2年前的问题...

避免GC滞后的唯一和最佳方法是通过静态分配所有必需的对象（包括在启动时）来避免GC本身。预先创建所有必需的对象，并且永远不要删除它们。使用对象池可重用现有对象。

无论如何，即使您对代码进行了所有可能的优化，也可能最终暂停。因为除了您的应用程序代码之外，其他任何内容仍在内部创建GC对象，这些对象最终将成为垃圾。例如，Java 基本库。即使使用简单的类也可能产生垃圾。（所以应该避免）调用任何 Java API 都可能产生垃圾。当您使用Java时，这些分配是不可避免的。List

另外，由于Java旨在利用GC，因此如果您真的尝试避免使用GC，那么由于缺乏功能，您将遇到麻烦。（甚至类也应该避免）因为它允许GC，所以所有的库都可以使用GC，所以你实际上/实际上没有库。我认为在基于GC的语言上避免GC是一种疯狂的试验。List

最终，唯一实用的方法是下降到较低的水平，在那里你可以完全控制自己的记忆。如C族语言（C、C++等）。所以去NDK。

注意

现在谷歌正在发布增量（并发？GC可以减少很多暂停。无论如何，增量GC意味着只是随着时间的推移分配GC负载，因此如果分布不理想，您仍然会看到最终暂停。此外，由于较少的批处理和分配操作开销的副作用，GC性能本身也会降低。