Actionscript 优化指南

2006-07-27 14:17:14

在这篇文章中,我们将讨论多种优化 Actionscript 代码的方法. 此外我们也针对一些典型的游戏代码进行了系列测试,来最大限度的发掘、提高Flash播放器的性能。 代码优化简介 在本文中,我们将向您展示一些通过技术手段得到了优化的flash小游戏。代码优化之所以重要是因为它能帮您节约flash播放器的资源,还能让您的游戏在不同的硬件环境下运行得更加稳定。本文主要讨论基于flashplayer6.0的一些问题,以及如何通过可行的技术手段去解决它们! 随着flashplayer7.0的发布,一些技术问题已经得到解决了,而且性能大体地有所提高,然而在写本文之时,flashplayer6.0仍然有着广泛的应用。所以我们还是主要集中在6.0这个版本上。-aw猜测:国外买盗版的很少,所以很多人可能都来不及使用7.0,尤其是那些非职业的flash设计者。 何时进行优化 对现有程序进行优化的过程,有时十分的冗长与困难,这与原始代码的非优化程度有关,所以在投入大量时间进行代码优化之前,最重要的是要估计出要在什么地方对代码做出修改或替换。 一个游戏代码的最重要的部分就是主循环体,通常情况下该循环体要在flash的每一帧上执行,并控制游戏中的角色属性和重要的数据参数。而对于主循环体以外的部分,也可能是次要循环部分,同样要注意是给其否分配了过多的资源,而没有分配给那些更需要资源的核心部分。 通过积累在各处节约出来的时间(可能每处仅仅是几个毫秒),您会明显发现自己的swf运行得更加稳定,并且游戏感也大大加强。 简洁与高效的代码 书写出十分简洁、可以再次调用的代码(有时可能是面向对象的)是一项精细的工作,但这需要多年的编程经验。对于OOP(object oriented programming, 面向对象的程序设计),有些场合根本利用不到它的优势,这使得它显得十分奢侈。 在有限的资源条件下(可能是flash播放器的原因),通过更先进的方法,像刚刚提到的OOP,就可能反而导致令人不满意的结果。 我们并不是说OOP对游戏编程不好,只是在某些场合它显得过于奢侈和多余。毕竟有时候“传统的方法”却能得到更好的结果。 大体而言,用OOP是比较好的,因为它让代码维护更加简单。但在后文中,你会看到有时为了充分发挥flashplayer性能,而不采用OOP技术。例如:处理快速滚动或者计算十分复杂的数学问题。 基本的优化 一提及代码优化,我们马上会联想到执行速度的改进,而很少去考虑系统资源的分配。这是因为当今,即使是将被淘汰的计算机,都有足够的内存来运行我们大部分的flash游戏(128M的内存足以满足大多数情况的需要,况且,512M的内存是当今新电脑的基本配置) -------------------------------------------------------------------------------- 变量 在各种重要的代码优化手段中,有这么一条:在定义局部变量的时候,一定要用关键字var来定义,因为在Flash播放器中,局部变量的运行速度更快,而且在他们的作用域外是不耗占系统资源的。 aw附:var变量仅仅在花括号对中才有“生命”,个人认为没有系统学过编程的人容易出错的一个地方 [code]awMC.onLoad = function(){ var aw = 1; } awMC.onEnterFrame = function(){ //不存在aw这个变量 } [/code]一段非优化代码: [code] function doSomething() { mx = 100 my = 100 ar = new Array() for (y=0; y < my; y++) { for (x=0; x < mx; x++) { i = (y * mx) + x arr[i] = i } } return arr } [/code]这段代码中,并未声明函数体内的那些变量(那些仅仅在函数内使用的变量)为局部变量,这使得这些变量被播放器调用的速度更慢,并且在函数执行完毕的时候仍然耗占系统资源。 下面列出的是经过改进的同样功能的代码 [code] function doSomething() { var mx = 100 var my = 100 var ar = new Array() for (var y=0; y < my; y++) { for (var x=0; x < mx; x++) { var i = (y * mx) + x arr[i] = i } } return arr }[/code]这样一来所有的变量均被定义为了局部变量,他们能够更快地被播放器调用。这一点在函数大量(10,000次)循环运行时显得尤为重要!当一个函数调用结束的时候,相应的局部变量都会被销毁,并且释放出他们占有的系统资源。 onEnterFrame 事件 onEnterFrame事件对于游戏开发者而言是非常有用的,它使得我们能够快速、反复地按照预设帧频(fps)运行一段程序。回想在Flash5的时代,这(onEnterFrame实时监控)是一种非常流行的技术,用这样的事件来控制机器游戏对手的逻辑,又或者我们可以在每一个子弹上设置这样的事件来监测子弹的碰撞。 实际上,我们并不推荐给过多的MoveClip添加这样的事件,因为这样做会导致“无头绪码(spaghetti code)”的出现,并且容易导致程序效率明显降低。 大多数情况下,用单独一个onEnterFrame事件就可以解决问题了:用这一个主循环来执行你所需要的操作。 另一个简单的办法是设置一个合适的帧频:要知道帧频越高,CPU资源就越紧张。 在帧频为25-35(fps)之间时,onEnterFrame足以很好地执行较复杂代码,哪怕你的计算机配置较低。因此,在没有特殊要求的场合,我们不推荐使用高于60(fps)的帧频。 矢量图与位图 在处理图形前,我们一定要做出正确的选择。Flash能对矢量图和位图进行完美的兼容,然而矢量图和位图在播放器中的表现实质却完全不同。 在用到矢量图的时候,我们要尽可能简化它们的形状,去除多余的端点。这样做将大大降低播放器用于呈现矢量图所要进行的计算量。另一个重要方面在于线条的运用,尽量减少和避免冗陈的线条结构,因为它们会直接影响到flash的播放效率。 当某个实例透明度小于100时,也会对播放速率造成影响,所以如果你发现自己的Flash播放速率过慢,就去挑出这些透明的实例来吧! 那么,如果真的需要呈现比较复杂的场景时,你就最好考虑使用位图实现。虽然Flash在对位图的渲染效率上并不是最优越的(比如和Flash的“兄长”Director比起来),但丰富的视觉内容呈现只能靠位图(与位图同复杂度的矢量图形渲染速率非常低)了,这也是很多基于区块的游戏中广泛采用像素图作为背景的原因。顺便要提到的是,Flash虽然对GIF,JPG和PNG都有所支持,但是渲染速度上PNG还是占有绝对优势,所以我们建议flash中的位图都尽可能采用PNG格式。 影片剪辑(MovieClip)的可视性[下面将MovieClip简称为mc] 您可能会经常碰到这样一种情况:有大量不可见/屏幕外的mc等待出场(比如游戏中屏幕外的地图、人物等等)。 要知道,播放器仍然要消耗一定的资源来处理这些不可见/屏幕外的mc,哪怕他们是单帧,非播放的状态。 最好的解决办法之一是给这些mc一个空白帧,当他们不出现在屏幕上时,你能用gotoAndStop()语句跳转到这一帧,从而减少播放器对资源的需求。 请务必记住,这种情况下,简单的设置可见度属性为不可见( _visible = false )是无效的,播放器将继续按照这些mc所停留或播放的帧的复杂度来分配资源 。 数组 数组在各种需要记录数据的应用程序和游戏中都被广泛的使用。 一个典型的例子就是基于区块的Flash游戏,在这样一类的游戏中,地图有时被存放成形如arr[y][x]的二维数组。虽然这是一种很常见的方法,但是如果用一维数组的话,却能提高程序的运行效率。另一个重要的方法来提高数组效率是在数组遍历的时候使用for in 循环来代替传统的 for 或者while循环语法。 例如: 一段代码如下 [code]for (var i in arr) { if (arr[i] > 50) { // 进行某些操作 } } [/code]它的执行速度明显高于这一段代码: [code]for (var i=0; i<10000; i++) { if (arr[i] > 50) { // 进行某些操作 } } [/code]前者的效率比后者提高了30%,这个数字在你的游戏要逐帧执行这一段代码的时候显得更加宝贵! 高级优化: 这里我们对一些游戏中的常用代码进行了效率测试,并给出了结果。其中有一些思路借鉴了本文最后所提到的一些个人或者团体。 我们在两个不同型号的电脑上进行了测试。 AthlonXP 2.6Ghz 台式机 512M内存,Windows2000Pro P4 2.0Ghz 笔记本 ,WindowsXP家庭版 每一项测试都分为三组,取平均值得到最后结果。 测试的结果单位为“毫秒”,反映了代码执行时间。显然,数值越小,反映代码的性能越好。 所有的代码均由MX2004编译生成的Flash6.0版本。有趣的是,我们可以看到由MX和MX2004编译的差距。 所有的测试细节可以看这个PDF文件(aw注:未翻译,很简单的PDF文档,都能看懂的) 我把测试的结果如下归纳出来,同大家分享: 1) for循环 和 while循环 用while循环将会得到比for循环更好的效率。然而,从数组中读取数据,用for in循环式最好的选择! 所以我们不推荐使用: for (var i=0; i<1000; i++) { //进行某些操作 }而推荐使用 var i=-1 while (++i < 1000) { //进行某些操作 }2) 从数组中读取数据 我们通过测试发现,for in循环的效率大大高于其他的循环方式。参看: [code] arr = [] MAX = 5000 // Fill an array for (i=0; i < MAX; i++) { arr[i] = i } var item = null // For Loop for (var i=0; i < MAX; i++) { item = arr[i] } // For In Loop for (var i in arr) { item = arr[i] } // While Loop i = -1 while(++i < MAX) { item = arr[i] } [/code]3) 向数组中写入数据(while , for) 可以看到while循环稍占优势。 4) _global(全局)变量同Timeline(时间轴)变量 我们猜测采用全局变量能提高变量调用速度,然而效果并不像预计的那样明显。 5) 单行、多行变量赋值 我们发现单行变量赋值效率大大高于多行。比如: a = 0 b = 0 c = 0 d = 100 e = 100的效率就不如: a = b = c = 0 d = e = 100 6) 变量名寻址 这个测试反映了变量名的预寻址是非常重要的,尤其是在循环的时候,一定要先给丁一个指向。这样大大节约了寻址时间。 比如: [code] var num = null t = getTimer() for (var i=0; i < MAX; i++) { num = Math.floor(MAX) - Math.ceil(MAX) } t1.text = "Always lookup: " + (getTimer() - t) [/code]就不如 [code]t = getTimer() var floor = Math.floor var ceil = Math.ceil for (var i=0; i < MAX; i++) { num = floor(MAX) - ceil(MAX) } [/code] 7) 短变量名和长变量名 变量名越短,效率越高。考虑到长变量名也有它的好处(比如,便于维护等),因此建议在关键部位(比如大量循环出现的时候)使用短变量名,最好就1-2个字符。 8) 循环前、后声明变量 在测试前,我们认为循环前声明变量会更加节约时间,不料测试结果并不明显,甚至还恰恰相反! [code]// 内部声明 t = getTimer() for (var i=0; i < MAX; i++) { var test1 = i } t1.text = "Inside:" + (getTimer() - t) // 外部声明 t = getTimer() var test2 for (var i=0; i < MAX; i++) { test2 = i } [/code]9) 使用嵌套的if结构 当用到复杂的条件表达式时。把他们打散成为嵌套的独立判断结构是最佳方案。下面的代码我们进行了测试,发现这种效果改进明显! [code] MAX = 20000 a = 1 b = 2 c = -3 d = 4 var i=MAX while(--i > -1) { if (a == 1 && b == 2 && c == 3 && d == 4) { var k = d * c * b * a } } //下面的判断更加节省时间 var i=MAX while(--i > -1) { if (a == 1) { if (b == 2) { if (c == 3) { if (d == 4) { var k = d * c * b * a } } } } }[/code]11) TellTarget语法同“点”语法比较 如果你从Flash5.0开始接触Flash代码,那么你一定会记得那时,我们用“tellTarget”来控制MC。 这里测试表明,用tellTarget比点语法效率更高。所以必要的时候,可以考虑采用这种官方公开否认的语法(aw注:个人觉得有点恍惚,不明白为什么会这样。不过既然测试结果如此,那么也有可行性了……) [code]MAX = 10000 mc = _root.cr&#101;ateEmptyMovieClip("test", 1000) function test_dot() { var i=MAX while(--i > -1) { mc._x = 10 mc._y = 10 } } function test_tellTarget() { var i=MAX while(--i > -1) { tellTarget(mc) { _x = 10 _y = 10 } } }[/code]12) 寻找局部变量(this方法同with方法比较) 局部变量的定位方法很多。我们发现用with比用this更加有优势! [code]obj = {} obj.a = 1 obj.b = 2 obj.c = 3 obj.d = 4 obj.e = 5 obj.f = 6 obj.g = 7 obj.h = 8 obj.test1 = useThis obj.test2 = useWith MAX = 10000 function useThis() { var i = MAX while(--i > -1) { this.a = 1 this.b = 2 this.c = 3 this.d = 4 this.e = 5 this.f = 6 this.g = 7 this.h = 8 } } function useWith() { var i = MAX while(--i > -1) { with(this) { a = 1 b = 2 c = 3 d = 4 e = 5 f = 6 g = 7 h = 8 } } } [/code]13) 循环监听键盘事件 同刚才所提到的寻址一样,我们实现给一个指向会得到更好的效率,比如: keyDown = Key.isDown keyLeft = Key.LEFT //我们再用 if (keyDown(keyLeft)) 附:我们测试了按键代码和键值常量的效率发现并无太大差别。 14) Math.floor()方法与int() 这个问题曾在Flashkit的论坛被提出讨论过。测试表明,旧的int方法反而效率更高。我们的测试结果也反映了这一点。 15) eval表达式与中括号语法 我们并没有发现明显的差别,并不像刚才所述那样,旧的eval表达式比起中括号方法并没有太大的优势 var mc = eval("_root.myMc" + i) var mc = _root["myMc" + i] //两者效率差不多16) 涉及MC的循环:ASBroadca&#115;ter 同欢同循环的差别 测试反映,用未公开的ASBroadca&#115;ter 方法能大大提高对MC的循环操作的效率。我们的测试中,建立了500个MC,然后测试把它们清楚所花费的时间。 传统的循环式: [code]MAX = 500 SX = 550 SY = 330 MovieClip.prototype.onCustomEvent = function() { this.removeMovieClip() } function init() { var i=MAX var rnd = Math.random while(--i > -1) { var m = _root.attachMovie("enemy","e"+i,i) m._x = rnd() * SX m._y = rnd() * SY } } init() function bench() { var t = getTimer() var i=MAX while(--i > -1) { _root["e"+i].onCustomEvent() } res.text = "time: " + (getTimer() - t) } [/code]同样的效果,用事件广播(ASBroadca&#115;ter) [code]MAX = 500 evtManager = {} ASBroadca&#115;ter.initialize(evtManager) SX = 550 SY = 330 MovieClip.prototype.onCustomEvent = function() { this.removeMovieClip() } function init() { var i=MAX var rnd = Math.random while(--i > -1) { var m = _root.attachMovie("enemy","e"+i,i) m._x = rnd() * SX m._y = rnd() * SY evtManager.addListener(m) } } init() function bench() { var t = getTimer() evtManager.broadca&#115;tMessage("onCustomEvent") res.text = "time: " + (getTimer() - t) } [/code]用MX04为6.0播放器编译、生成文件: 在MX04种,一件有趣的事是,脚本编译器的性能在各方面提高不少。新的编译器在局部、全局变量寻址效率方面有极大的提高,您还可以通过PDF文件发现很多有趣的结果:全局变量寻址比时间轴变量更快了,而嵌套循环也有所改进。几乎每一个用MX04编译的代码效率都高于MX版本。 awflasher.com附:为什么要为6.0编译呢,国外还有相当一部分用户在使用MX6.0。虽然7.0Player是免费的,但是在国外升级软件似乎不像国内这么火,什么东西马上升到最高。我个人的一些猜测而已 结论: 我们从这些测试结果中发现,对于不同的需求,采用不同的代码,我们可以大大提高脚本的执行效率。虽然我们在这里罗列了许多的优化代码的方法,需要大家自己测试、实验的还有很多(考虑到每个人的需求不同).如果你想更加深入地讨论这类问题。可以来我们的论坛。 aw附: 终于翻译完了,自己也学到很多好东西,大家又什么问题可以去[url=http://www.gotoandplay.it/]gotoAndPlayit[/url]的官方,也可以来我的Blog提出! 这片HTML文档也可以直接保存(浏览器-文件-另存即可),不含有任何图片,下到本地亦可查看:)