OC底层基础：性能优化

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xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc xxx.m

支持ARC、指定运行时系统版本

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-15.0.0 xxx.m

一、CPU和GPU

在屏幕成像的过程中，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

  
  
  纹理的渲染.png

在iOS中是双缓冲机制，有前帧缓存、后帧缓存

二、卡顿检测

• 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
• 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

1. 卡顿优化-CPU

• 尽量使用轻量级的对象，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
• 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
  1. 文本处理（尺寸计算、绘制）
  2. 图片处理（解码、绘制）

2. 卡顿优化-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显示
• GPU能处理的最大纹理尺寸是4096*4096，一旦超过这个尺寸，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），不透明的设置opaque为YES
• 尽量避免出现离屏渲染

三、离屏渲染

1. 在OpenGL中，GPU有两种渲染方式

• On-Screen Rendering：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
• Off-Screen Rendering：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

2. 离屏渲染消耗性能的原因

• 需要创建新的缓冲区
• 需要渲染的整个过程，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

3. 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
  1. 考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者让美工提供圆角图片
• 阴影，layer.shadowXXX
  1. 如果设置layer.shadowPath就不会产生离屏渲染

四、耗电优化

1. 尽可能降低CPU、GPU功耗

2. 少用定时器

3. 优化I/O操作

• 尽量不要频繁写入小数据，最好批量一次性写入
• 读写大量重要数据时，考虑用dispatch_io，其提供了基于GCD的异步操作文件I/O的API。用dispatch_io系统会优化磁盘访问
• 数据量比较大的，建议使用数据库（如：SQLite、CoreData）

4. 网络优化

• 减少、压缩网络数据
• 如果多次请求的结果是相同的，尽量使用缓存
• 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
• 网络不可用时，不要尝试执行网络请求
• 让用户可以取消长时间或者速度很慢的网络操作，设置合适的超时时间
• 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，一次多下载些，然后在慢慢展示。如果下载电子邮件，一次下载多封，不要一封一封下载

5. 定位优化

• 如果只是需要快速确定用户位置，最好用CLLocationManager和requestLocation的方法。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，不如尽量不要使用精度较高的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

注：可能涉及的面试题

• 项目中是如何优化内存的
• 优化从哪些方面着手
• 列表卡顿的原因可能有哪些？如何优化的？
• 是否遇到过tableView卡顿？产生卡顿原因是什么？如何优化的？

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