Unity 实时 CPU 使用率监控

在 Unity 中，我们可以通过获取 CPU 使用率来优化性能，或者为用户提供性能监控的反馈信息。本文将指导你如何在 Unity 中实现一个简单的实时 CPU 使用率监控器。

前置条件

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• Unity3D 2018 或更高版本
• C# 编程基础

项目设置

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首先，你需要在 Unity 项目中创建一个 UI 文本组件（TextMeshProUGUI）来显示 CPU 使用率。

1. 创建一个空的 GameObject，将 CpuUsage 脚本挂载到该 GameObject 上。
2. 在该 GameObject 上添加一个 TextMeshProUGUI 组件，用来显示 CPU 使用率。

脚本说明

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下面是 CpuUsage 脚本的代码实现，代码中使用了 System.Diagnostics 来获取 CPU 使用率，并通过多线程更新实时值，避免主线程阻塞。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Threading;
using TMPro;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(TextMeshProUGUI))]
public class CpuUsage : MonoBehaviour
{
    private TextMeshProUGUI labelText;

    [SerializeField] private float updateInterval = 1;
    [SerializeField] private int processorCount;
    private float cpuUsage;
    private Thread cpuThread;
    private float lasCpuUsage;

    private void Awake()
    {
        labelText = GetComponent<TextMeshProUGUI>();
    }

    private void Start()
    {
        Application.runInBackground = true;

        labelText.text = "CPU使用率：0 %";

        cpuThread = new Thread(updateCPUUsage)
        {
            IsBackground = true,
            Priority = System.Threading.ThreadPriority.BelowNormal
        };

        cpuThread.Start();
    }

    private void OnValidate()
    {
        processorCount = SystemInfo.processorCount / 2;
    }

    private void OnDestroy()
    {
        cpuThread?.Abort();
    }

    private void Update()
    {
        if (Mathf.Approximately(lasCpuUsage, cpuUsage)) return;
        if (cpuUsage < 0 || cpuUsage > 100) return;
        labelText.text = "CPU使用率：" + cpuUsage.ToString("F1") + " %";
        lasCpuUsage = cpuUsage;
    }

    private void updateCPUUsage()
    {
        var lastCpuTime = new TimeSpan(0);

        while (true)
        {
            var cpuTime = new TimeSpan(0);
            var AllProcesses = Process.GetProcesses();
            cpuTime = AllProcesses.Aggregate(cpuTime, (current, process) => current + process.TotalProcessorTime);
            var newCPUTime = cpuTime - lastCpuTime;
            lastCpuTime = cpuTime;
            cpuUsage = 100f * (float)newCPUTime.TotalSeconds / updateInterval / processorCount;
            Thread.Sleep(Mathf.RoundToInt(updateInterval * 1000));
        }
    }
}

代码解析

1. 组件依赖与初始化：

   • 使用 TextMeshProUGUI 显示 CPU 使用率信息，Awake() 方法获取该组件。
   • OnValidate() 方法会自动计算处理器的数量（我们默认处理器数量的一半来进行显示）。

2. 实时更新 CPU 使用率：

   • 在 Start() 方法中，我们创建了一个后台线程 cpuThread，它会定时更新 CPU 使用率。
   • updateCPUUsage() 方法通过 Process.GetProcesses() 获取系统中所有进程的 CPU 使用时间并计算 CPU 的总使用时间。

3. UI 更新：

   • Update() 方法每帧检查 CPU 使用率是否有变化，如果有变化则更新 UI 显示。
   • cpuUsage 为计算出的 CPU 使用率，labelText.text 用来更新显示在 UI 上的文字。

4. 多线程处理：

   • 使用多线程避免阻塞主线程。cpuThread 是一个后台线程，定时获取 CPU 使用时间。

5. 清理与停止：

   • 在 OnDestroy() 方法中，如果线程仍然存在，将会被终止，避免内存泄漏。

性能与优化

• updateInterval 控制了 CPU 使用率更新的频率，默认为 1 秒。你可以根据实际需求调整更新间隔。
• 为了避免频繁更新 UI，可以通过 Mathf.Approximately() 方法比较当前和上次的 CPU 使用率是否相同，避免不必要的 UI 更新。

测试

1. 挂载脚本到一个 GameObject 上。
2. 确保你的 UI 上有一个 TextMeshProUGUI 组件。
3. 运行游戏并观察屏幕上的 CPU 使用率。