iOS原理 App的启动优化1：优化建议

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基本概念

App的启动优化指的是减少App的启动时间，启动方式分为两种：『冷启动』和『热启动』。

• 冷启动：App启动时，如果在内存中没有App的相关数据，必须要从磁盘中重新载入到内存中，这种启动方式叫做冷启动。在iOS中，杀掉App后重新打开即为冷启动方式。
• 热启动：App启动时，如果内存中已包含App的相关数据，不需要从磁盘中载入，这种启动方式叫做热启动。在iOS中，通过home键退出App后再打开，即为热启动方式。

一般来说启动优化指的是针对冷启动方式的优化，启动时间也分为两个阶段：『main()函数之前』和『main()函数之后』。

Main()函数之前

main()函数之前即pre-main阶段，这个阶段的启动时间是没法自主统计的，只能由系统反馈，在Xcode中通过简单配置即可查看。

在Xcode中新建一个项目，然后在菜单中，选择Product --> Scheme --> Edit Scheme ，找到Run --> Environment Variables，在这里添加一个name为DYLD_PRINT_STATISTICS的环境变量，并将其value设置为1。再运行项目，即可在console中查看到下面所示的pre-main time。

Total pre-main time: 121.09 milliseconds (100.0%)
         dylib loading time:  31.90 milliseconds (26.3%)
        rebase/binding time:  37.44 milliseconds (30.9%)
            ObjC setup time:   6.25 milliseconds (5.1%)
           initializer time:  45.49 milliseconds (37.5%)
           slowest intializers :
             libSystem.B.dylib :   7.99 milliseconds (6.6%)
   libBacktraceRecording.dylib :  10.73 milliseconds (8.8%)
    libMainThreadChecker.dylib :  23.81 milliseconds (19.6%)

从输出结果可知，pre-main总共耗时123.40ms，分为如下4个阶段：

• dylib loading：加载动态库。

  动态库越多，越耗时。

• rebase/binding：偏移修正和符号绑定。

  • rebase（偏移修正）：App在编译时，会生成二进制文件，在文件内部的所有方法和函数，都记录了一个偏移地址。在运行时，系统会为二进制文件分配一个ASLR随机值（Address Space Layout Randomization，地址空间布局随机化），并将随机值插入到二进制文件的开头，每个方法和函数加载在内存中的真实地址即为：ASLR随机值 + 偏移值。这样，每次运行，都会重新分配ASLR随机值，都要偏移修正重新加载，这就导致耗时。

  • binding（符号绑定）：在MacOS和iOS中，方法和函数并不是直接访问的，而是通过其在MachO文件中对应的符号来访问。比如说，NSLog是存在于Foundation动态库的方法，在编译期，会在Mach0文件里创建一个与之对应的符号!NSLog，此时符号指向一个无意义的随机地址，MacO文件也是存在于磁盘中。然后在运行时，MacO文件会被拷贝加载到内存中，此时会将NSLog方法在内存中的真实地址和符号!NSLog关联起来，这就是符号绑定，在这个过程中也存在耗时。

• ObjC setup：OC类的注册。

  OC类越多，耗时越久。

• initializer：执行load方法和构造函数。

  从输出结果可知这个initializer过程耗时最多的是libSystem.B.dylib、libBacktraceRecording.dylib以及libMainThreadChecker.dylib这三个动态库。

针对这个阶段，优化建议如下：

• 除了系统自带的动态库，开发过程中尽量不要自己添加外部动态库，苹果官方建议项目中使用的外部动态库最好不要超过6个，如果超过6个，需要合并动态库。
• 减少自定义的OC类，对于老项目，及时删掉废弃的类和方法。
• 尽量少使用+load方法，将相关操作放在+initialize方法中实现。
• 对于swift来说，多使用struct。
• 二进制重排，减少内存访问的耗时。

Main()函数之后

从main()函数开始至applicationWillFinishLaunching结束，统一称为main()函数之后的部分。耗时因素主要是以下几种：

• 执行main()函数的耗时
• 执行applicationWillFinishLaunching的耗时
• rootViewController及其childViewController的加载、view及其subviews的加载

这个阶段的启动时间可以自主统计，根据各App的业务代码来决定。优化建议如下：

• 优化代码逻辑，能懒加载的懒加载，能延迟的延迟，能放后台初始化的放后台，能使用多线程来初始化的，就使用多线程,，尽量不要占用主线程的启动时间。
• 尽量使用纯代码来开发，少用Xib或者Storyboard。
• 对于比较复杂的首页，先加载本地缓存进行显示，再在数据请求成功后更新最新信息。

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