iOS 启动优化(二)-二进制重排篇

启动优化(一)-理论篇
启动优化(二)-二进制重排篇
启动优化(三)-编译期插桩篇
启动优化(四)-生成 Order File

二进制重排的效果

把所有启动需要使用到的符号全部放在前面的页码，从而减少Page Fault的次数，最后达到减少启动时消耗的时间。

能减少Page Fault次数的原因：
把启动阶段所需要的符号都挤放在最前面的同一个/几个page，这样在启动时候所需要加载的page的个数减少了，从而达到减少Page Fault次数。

重排目的

二进制重排就是为了减少启动时的缺页异常Page Fault从而减少启动时间（相关概念请看理论篇）

二进制重排前.png

二进制重排后.png

查看 Page Fault

打开Instruments: 快捷键 command+i

打开Instruments.png

选择System Trace.png

启动应用并检测.png

启动完成后停止.png

查看输出结果.png

当代码多起来的话，Page Fault的数量和加载耗时都会随着代码增加而增加。并且双击还能看到Page Fault堆栈

二进制重排可以很好优化这个问题，其中心思想是重新排列 方法符号的顺序， 使启动的相关方法排在最前面从而减少启动Page Fault的数量。

我们先来看看原来的符号顺序，这需要用到 链接映射文件 Link Map File。

Link Map File 里可以看到方法符号的排序。知道了原来的符号排序，开发者怎么去设置自己想要的顺序呢？

order_file

Xcode提供了排列符号的设置给开发者，设置 order_file 即可。苹果也一直身体力行，objc 源码就采用了二进制重排优化。

把 objc源码 下载好，把源码根目录的libobjc.order复制到根目录改名为link.order文件，这里面就是方法符号的排序

生成link.order的文件.png

Target -> Build Setting -> Linking -> Order File 设置 order file 的路径: $(SRCROOT)/link.order

配置link.order路径.png

编写order_file

不知道怎么编写order？我们可以参照 objc源码 里的order编写

image.png

objc源码中的order编写.png

打开order.png

Link Map File 现实原来是先加载-[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:] 后加载 -[ViewController viewDidLoad]

Link Map File的Symbols 部分.png

编写一下link.order

编写link.order.png

然后command+shift+K，再command+B重新编译一下，再查看一下 Link Map File，顺序已经换过来了

image.png

手动写入容易出错，比如手填两个不存在的方法，也一样编译通过，并且Link Map File并不会添加这两个不存在错误的方法

image.png

自动生成order_file

全手写一定是不可取的，想实现自动化就要解决下列问题：
1.保证不遗漏方法
2.保证方法符号正确
3.保证方法符号顺序正确

解决方案可见抖音团队分享
使用的是 静态扫描+运行时trace的方案， 能够覆盖到80%～90%的符号。但是上述的方法也存在性能瓶颈：
1.initialize hook不到
2.部分block hook不到
3.C++通过寄存器的间接函数调用静态扫描不出来

解决以上问题：编译期插桩