iOS程序启动过程及优化方案

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一、准备知识

1. App打开时间

t = t1 + t2;
t1 = 系统dyld和自身App的加载时间
t2 = main函数运行到AppDelegate的

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(nullable NSDictionary *)launchOptions NS_AVAILABLE_IOS(3_0);

方法执行。

2. Mach-O 应用的主要二进制文件

包含：
(1) _TEXT : Mach Header 包含被执行的代码和只读数据.
(2) _DATA : 包含全库变量，静态变量，可读写。
(3) _LINKEDIT : 包含加载程序的元数据，比如函数的名称和地址。

3. dyld 动态链接器

程序启动运行时会依赖很多系统动态库，而系统动态库会通过dyld(动态加载器)（/usr/lib/dyld）加载到内存中，最开始系统内核读取程序可执行文件的Header段信息做一些准备工作，之后就会将工作交给dyld。由于不止一个程序需要使用系统动态库，所以不可能在每个程序加载时都去加载所有的系统动态库，为了优化程序启动速度和利用动态库缓存，苹果从iOS3.1之后，将所有系统库（私有与公有）编译成一个大的缓存文件，这就是dyld_shared_cache,该缓存文件存在iOS系统下的/System/Library/Caches/com.apple.dyld/目录下

Bundle不能被链接，只能在运行时使用dlopen()加载

二、启动过程

main()函数前：

• 系统读取App的可执行文件（Mach-O文件），从中获取dyld的路径。
• 加载dyld去初始化运行环境，开启缓存策略，加载程序相关的依赖库（其中包括可执行文件），并对这些库进行链接。
• 调用每个依赖库的初始化方法，在这一步，runtime被初始化。
• 所有依赖库初始化后，可执行文件进行初始化。
• runtime对项目中所有的类进行结构初始化，调用load方法。
• dyld返回main函数地址，main函数调用，进入程序入口。

load.png

main()函数：

• main()函数调用
• UIApplicationMain()函数调用
• UIApplicationMain函数内部：
  * 创建UIApplication对象，是应用对象的象征。
  * 再创建一个UIApplication的delegate对象，负责监听UIApplication的生命周期。
  * 当UIApplication的生命周期发生变化的时候，会给delegate对象发送不同的消息。
  * 开启Runloop保持程序一直运行。
  * 加载info.plist和启动图片，判断有没有Main.storyboard.

三、优化启动时间

（1）内嵌的dylib尽可能少，或者合并起来。
（2）Rebase/Binding减少_DATA中需要修正的指针，对于OC来说减少class、selctor、category这些元数据的数据量；对于c++来说减少虚函数数量。
（3）将不必须在load()中做的推迟到initialize中。
（4）不使用xib，直接用代码加载视图。
（5）release不要使用NSLog输出。
（6）启动时网络请求尽可能使用异步。

四、附带dylib加载过程

dyllib加载过程.png