ios-性能优化

卡顿原因

首先我们得了解屏幕成像原理，这是CPU和GPU起着至关重要的作用

• CPU（Central Processing Unit，中央处理器） 对象的创建和销毁、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转换和解码、图像的绘制（Core Graphics）
• GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器） 纹理的渲染

在iOS中是双缓冲机制，有前帧缓存、后帧缓存

成像原理：CPU计算，GPU渲染，然后先发射垂直同步信号，再水平同步信号，再以上步骤重复；

而卡顿产生的原因就是这里，，根据60FPS，垂直同步信号是每隔16秒发射一次，如果前面CPU计算和GPU渲染之前，垂直同步信号已经发出，就会发生卡顿的现象，这里也产生了解决卡顿的方法，那就是尽可能减少CPU、GPU的资源消耗

卡顿优化

• CPU
• 尽量用轻量级的对象，比如用不到事件处理的地方，可以考虑使用CALayer取代UIView
• 不要频繁地调用UIView的相关属性，比如frame、bounds、transform等属性，尽量减少不必要的修改
• 尽量提前计算好布局，在有需要时一次性调整对应的属性，不要多次修改属性
• Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源
• 图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致 可以再子线程转成size一直的图片，再赋值
• 控制一下线程的最大并发数量
• 尽量把耗时的操作放到子线程 比如：文本处理（尺寸计算、绘制）、 图片处理（解码、绘制）
• GPU
• 尽量避免短时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张进行显示
• GPU能处理的最大纹理尺寸是4096x4096，一旦超过这个尺寸，就会占用CPU资源进行处理，所以纹理尽量不要超过这个尺寸
• 尽量减少视图数量和层次
• 减少透明的视图（alpha<1），不透明的就设置opaque为YES
• 尽量避免出现离屏渲染

离屏渲染

在OpenGL中，GPU有2种渲染方式

• 当前屏幕渲染，在当前用于显示的屏幕缓冲区进行渲染操作
• 离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作

离屏渲染消耗性能的原因

• 需要创建新的缓冲区
• 离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，先是从当前屏幕（On-Screen）切换到离屏（Off-Screen）
• 等到离屏渲染结束以后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕

哪些操作会触发离屏渲染？

• 光栅化，layer.shouldRasterize = YES
• 遮罩，layer.mask
• 圆角，同时设置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0
• 阴影，layer.shadowXXX（如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染）

平时所说的“卡顿”主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作，我们可以添加Observer到主线程RunLoop中，通过监听RunLoop状态切换的耗时，以达到监控卡顿的目的。

耗电优化

耗电的主要来源：CPU的处理，网络，定位，图像

• 尽可能降低CPU、GPU功耗
• 少用定时器
• 优化I/O操作 （文件的读写）

 

• 网络优化

1. 减少、压缩网络数据
2. 如果多次请求的结果是相同的，尽量使用缓存
3. 使用断点续传，否则网络不稳定时可能多次传输相同的内容
4. 网络不可用时，不要尝试执行网络请求
5. 让用户可以取消长时间运行或者速度很慢的网络操作，设置合适的超时时间
6. 批量传输，比如，下载视频流时，不要传输很小的数据包，直接下载整个文件或者一大块一大块地下载。如果下载广告，一次性多下载一些，然后再慢慢展示。如果下载电子邮件，一次下载多封，不要一封一封地下载

这里网络处理我们常用的afnetworking就处理很好

定位优化

• 如果只是需要快速确定用户位置，最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后，会自动让定位硬件断电
• 如果不是导航应用，尽量不要实时更新位置，定位完毕就关掉定位服务
• 尽量降低定位精度，比如尽量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
• 需要后台定位时，尽量设置pausesLocationUpdatesAutomatically为YES，如果用户不太可能移动的时候系统会自动暂停位置更新
• 尽量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，优先考虑startMonitoringForRegion:

启动优化

APP的启动可以分为2种

• 冷启动（Cold Launch）：从零开始启动APP
• 热启动（Warm Launch）：APP已经在内存中，在后台存活着，再次点击图标启动APP

优化主要针对冷启动进行优化，我们可以通过添加环境变量可以打印出APP的启动时间分析（Edit scheme -> Run -> Arguments）

DYLD_PRINT_STATISTICS设置为1，如果需要更详细的信息，那就将DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS设置为1

冷启动主要分为三个阶段：dyld 阶段、Runtime 阶段、main 阶段。

第一个阶段就是处理程序的镜像的阶段，第二个阶段是加载本程序的类、分类信息等等的 Runtime 阶段，最后是调用 main 函数阶段。

Runtime

启动 App 时，调用 map_images 进行可执行文件的内容解析和处理，再 load_images 中调用 call_load_methods 调用所有 Class 和 Category 的 load 方法，然后进行 objc 结构的初始化（注册类、初始化类对象等）。然后调用 C++ 静态初始化器和 __attribute_((constructor)) 修饰的函数，到此为止，可执行文件的和动态库中所有的符号（类、协议、方法等）都已经按照格式加载到内存中，被 Runtime 管理。

接下来，dyld加载完后就会调用main函数里面的application: didFinishLaunchingWithOptions:

APP的启动优化

dyld

• 减少动态库、合并一些动态库（定期清理不必要的动态库）
• 减少Objc类、分类的数量、减少Selector数量（定期清理不必要的类、分类）
• 减少C++虚函数数量
• Swift尽量使用struct

runtime

• 用+initialize方法和dispatch_once取代所有的__attribute__((constructor))、C++静态构造器、ObjC的+load

main

• 在不影响用户体验的前提下，尽可能将一些操作延迟，不要全部都放在finishLaunching方法中
• 按需加载

安装包瘦身

安装包（IPA）主要由可执行文件、资源组成

可执行文件瘦身

• 编译器优化 Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default设置为YES 去掉异常支持，Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions设置为NO， Other C Flags添加-fno-exceptions xcode默认已经设置成对应的配置了
• 利用AppCode（https://www.jetbrains.com/objc/）检测未使用的代码：菜单栏 -> Code -> Inspect Code
• 编写LLVM插件检测出重复代码、未被调用的代码

资源（图片、音频、视频等）

• 采取无损压缩
• 去除没有用到的资源： https://github.com/tinymind/LSUnusedResources