Unity3D中Newtonsoft.Json序列化优化策略

前言

在Unity3D中使用Newtonsoft.Json（http://Json.NET）进行序列化时，可以通过以下策略进行优化，提升性能和减少内存开销：

对惹，这里有一个游戏开发交流小组，希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！

1. 避免重复创建序列化设置

每次序列化都创建新的 JsonSerializerSettings 会产生GC开销。推荐缓存设置：

private static readonly JsonSerializerSettings _settings = new JsonSerializerSettings {ReferenceLoopHandling = ReferenceLoopHandling.Ignore, // 忽略循环引用NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore,         // 忽略null值DefaultValueHandling = DefaultValueHandling.Ignore,   // 忽略默认值Formatting = Formatting.None                          // 无格式化（最小体积）
};// 使用缓存设置
string json = JsonConvert.SerializeObject(obj, _settings);

2. 使用流式API处理大文件

直接读写文件流，避免一次性加载大JSON字符串：

// 序列化到文件
using (StreamWriter sw = new StreamWriter("data.json"))
using (JsonWriter writer = new JsonTextWriter(sw)) {JsonSerializer.CreateDefault(_settings).Serialize(writer, data);
}// 从文件反序列化
using (StreamReader sr = new StreamReader("data.json"))
using (JsonReader reader = new JsonTextReader(sr)) {var data = JsonSerializer.CreateDefault(_settings).Deserialize<MyDataType>(reader);
}

3. 减少序列化数据量

• 选择性序列化：使用 [JsonIgnore] 标记不需要的属性：

public class PlayerData {public string Name { get; set; }[JsonIgnore]public Vector3 Position; // Unity类型默认不支持，需自定义Converter
}

自定义ContractResolver：动态控制序列化字段：

public class IgnoreVectorResolver : DefaultContractResolver {protected override JsonProperty CreateProperty(MemberInfo member, MemberSerialization memberSerialization) {JsonProperty property = base.CreateProperty(member, memberSerialization);if (property.PropertyType == typeof(Vector3)) {property.ShouldSerialize = _ => false; // 跳过所有Vector3}return property;}
}// 使用
_settings.ContractResolver = new IgnoreVectorResolver();

4. 为Unity类型编写自定义Converter

Newtonsoft默认不支持Unity的 Vector3、Color 等类型。自定义Converter示例：
public class Vector3Converter : JsonConverter<Vector3> {public override void WriteJson(JsonWriter writer, Vector3 value, JsonSerializer serializer) {writer.WriteStartArray();writer.WriteValue(value.x);writer.WriteValue(value.y);writer.WriteValue(value.z);writer.WriteEndArray();}public override Vector3 ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, Vector3 existingValue, bool hasExistingValue, JsonSerializer serializer) {float[] array = serializer.Deserialize<float[]>(reader);return new Vector3(array[0], array[1], array[2]);}
}// 注册Converter
_settings.Converters.Add(new Vector3Converter());

5. 优化序列化深度和复杂对象

• 限制最大深度（防堆栈溢出）：

_settings.MaxDepth = 64; // 根据需求调整

拆分复杂对象：将大对象拆分为多个子对象分别序列化。

6. 预编译序列化器（AOT平台）

针对IL2CPP（如iOS）：避免AOT编译错误并提升性能：

1. 生成预编译序列化器：

// 在Editor中运行此代码生成
var myTypes = new[] { typeof(PlayerData), typeof(Inventory) /* 其他类型 */ };
var settings = new JsonSerializerSettings { TypeNameHandling = TypeNameHandling.Auto 
};
Newtonsoft.Json.Utilities.AotHelper.EnsureList(myTypes); // 触发预编译

将生成的 Newtonsoft.Json_*.dll 放入Plugins目录。

7. 性能关键代码使用StringBuilder

高频小对象序列化时，用 StringBuilder 减少字符串拼接开销：

StringBuilder sb = new StringBuilder(256); // 预分配内存
using (StringWriter sw = new StringWriter(sb))
using (JsonWriter writer = new JsonTextWriter(sw)) {JsonSerializer.CreateDefault(_settings).Serialize(writer, obj);
}
string json = sb.ToString();

8. 避免频繁序列化

• 增量更新：只序列化变化的部分（如使用JSON Patch）。
• 对象池：复用反序列化后的对象。

9. 替代方案：System.Text.Json（Unity 2021.2+）

如果项目允许，切换到Unity支持的 System.Text.Json（性能更高，GC更低）：

using System.Text.Json;string json = JsonSerializer.Serialize(obj, new JsonSerializerOptions {IgnoreNullValues = true,WriteIndented = false
});

关键注意事项

1. 循环引用：确保设置 ReferenceLoopHandling.Ignore。
2. Unity版本兼容：

• Newtonsoft需通过Package Manager安装（包名：com.unity.nuget.newtonsoft-json）。
• 旧版本Unity需手动导入 .dll。

• IL2CPP问题：提前测试AOT平台，使用预编译序列化器。

通过以上优化，可显著降低序列化开销（尤其是GC和CPU耗时），特别适合移动设备或高频序列化场景（如网络通信、存档系统）。

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