APP启动流程与优化

当用户点击了App图标，到能够看到App主界面内容为止，在这个过程中应用做了那些事情呢？这些事情是否可以优化从而提高启动速度呢？下面我们将会讨论以上问题。

main()之前

在调用main()函数之前，基本所有工作都是由操作系统完成的，开发者能够插手的地方不多，多以如果想要想要优化这段时间，就必须了解，操作系统在main()之前做了什么。

main()之前操作系统所做的工作是把可执行文件（Mach-O格式）加载到内存空间，然后动态链接库dyld，再执行一系列动态链接操作和初始化操作的过程（加载、绑定。及初始化）。

加载过程—从exec()到main()

main-load

• exec()是一个系统调用

• App对应的可执行文件加载到内存

• 把Dyld加载到内存中，Dyld：the dynamic link editor所有动态链接库和我们App的静态库.a和所有类文件编译后.o文件，最终都由dyld加载到内存的.

• Dyld从主执行文件的header获取到需要加载的所依赖动态库列表，然后它需要找到每个dylib，而用所依赖的dylib文件可能会再依赖其他dylib，所以所需要加载的是动态库列表的一个递归依赖集合

• Rebase和Bind

  • Rebase在Image内部调整指针的指向。在过去会把动态库加载到指定地址，所有指针和数据对于代码都是对的，而现在地址空间布局是随机化，所以需要在原来的地址根据随机的偏移量做一下修正
  • Bind是吧指针正确地指向Image外部的内容。这些指向外部的指针被符号(symbol)名称绑定，Dyld需要去符号表里查找，找到symbol对应的实现。

• Objc

• 注册Objc类（class registration）

• 把category的定义插入方法列表（category registration）

• 保证每一个selector唯一（selector uniquing）

• initializers

  • Objc的+load()函数
  • C++的构造函数属性函数
  • 非基本类型的C++静态全局变量的创建(通常是类或者结构体)

最后，Dyld会调用mian()函数，mian()会调用UIApplicationMain()。

了解完main()之前的加载过程后，我们可以分析出影响main调用前启动时间的因素：

1. 动态库加载越多，启动越慢

2. Objc类，方法越多，启动越慢

3. Objc的+load()越多，启动越慢

4. C的constructor函数越多，启动越慢

5. C++静态对象越多，启动越慢

main()加载前启动优化：

1. 减少依赖不必要的库，不管是动态库还是静态库；如果可以的话，把动态库改造成静态库； 如果必须依赖动态库，则把多个非系统的动态库合并成一个动态库；
2. 检查下 framework应当设为optional和required， 如果该framework在当前App支持的所有iOS系统版本都存在，那么就设为required，否则就设为optional， 因为optional会有些额外的检查；
3. 合并或者删减一些OC类和函数；
4. 删减一些无用的静态变量；
5. 删减没有被调用到或者已经废弃的方法；
6. 将不必须在+load方法中做的事情延迟到+initialize中，尽量不要用C++虚函数(创建虚函数表有开销) ；
7. 类和方法名不要太长：iOS每个类和方法名都在__cstring段里都存了相应的字符串值，所以类和方法名的长短也是对可执行文件大小是有影响的； 因还是Objective-C的动态特性，因为需要通过类/方法名反射找到这个类/方法进行调用，Objective-C对象模型会把类/方法名字符串都保存下来；
8. dispatch_once()代替所有的 attribute((constructor)) 函数、C++静态对象初始化、Objc的+load函数；
9. 对图片进行可接受范围内的压缩；

main()之后

main()函数之后，即从main()开始，到AppDelegate的didFinishLaunchingWithOptions方法执行完毕，至App初始化完成，首页请求、首页渲染等过程后，用户看到界面为止。

main()加载后启动优化：

1. 减少启动初始化的流程，能懒加载的就懒加载，能放后台初始化的就放后台， 能够延时初始化的就延时，不要卡主线程的启动时间，已经下线的业务直接删掉；
2. 优化代码逻辑，去除一些非必要的逻辑和代码，减少每个流程所消耗的时间；
3. 启动阶段使用多线程来进行初始化，把CPU的性能尽量发挥出来；
4. 使用纯代码而不是xib或者storyboard来进行UI框架的搭建，尤其是主UI框架比如TabBarController这种， 尽量避免使用xib和storyboard，因为xib和storyboard也还是要解析成代码来渲染页面，多了一些步骤；

参考链接

美团外卖iOS App冷启动治理

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