iOS 性能优化 -- APP启动时间

一、 APP 启动类型

APP启动分为 冷启动、热启动两种

• 冷启动：
  APP的icon从点击启动前，它的进程不在系统里，需要新创建一个进程分配给它的启动的情况。
• 热启动：
  APP在启动后用户将APP退到后台，在APP的进程还在系统里的情况下，用户重新启动进入APP的过程。（这个过程做的事情比较少）

二、APP启动的三个阶段、

• pre-main ( main()函数启动之前)
• main() 函数之后启动之后
• 首屏渲染完成

1、pre-main: ( main()函数启动之前)

此步骤是启动第一步，主要包括四个步骤：

• 加载动态库耗时 （dylib loading）:
• 修正符号和绑定符号耗时 （rebase/binding）
• OC类注册 耗时(ObjC setup time)
• +load()函数耗时 （initializer）

这几个步骤的耗时，我们可以通过配置环境变量打印出来进行查看：

• 首先我们进入Edit Scheme，然后选中Run -> Arguments -> Environment Variables
• 然后配置key为： DYLD_PRINT_STATISTICS
  
• 然后我们启动项目，就会发现xcode会打印出pre-main的耗时，每个小步骤的耗时都会显示出来：
  
  下面我们分析下每个小步骤的主要功能：

• dylib loading:
  主要是载入动态库，这个过程会去加载APP使用到的所有动态库，而动态库之间有自己的依赖关系，所以会消耗时间去查找和读取。

优化：

• 尽量使用系统库: 因为系统的动态库已经做了优化
• 尽量减少动态库的使用： 动态库使用尽量不要超过6个，如果超过，最好去合并他们使用
• 将动态库替换为静态库使用：静态库的使用会简化时间

• rebase/binding:
  rebase:内部调整指针的指向,Mach-o被加载到内存的时候会添加随机地址（ASLR），这个随机的地址跟代码和数据指向的旧地址会有偏差。dyld 需要修正这个偏差，做法就是将 dylib 内部的指针地址都加上这个偏移量。
  binding:将指针指向镜像（MachO文件）外部的内容，binding就是将这个二进制调用的外部符号进行绑定的过程。

优化：

• Objc setup:oc 类的加载
  1、读取二进制文件的 DATA 段内容，找到与 objc 相关的信息
  2、注册 Objc 类，ObjC Runtime 需要维护一张映射类名与类的全局表。当加载一个 MachO 时，它定义的所有的类都需要被注册到这个全局表中；
  3、读取 protocol 以及 category 的信息，把category的定义插入方法列表 (category registration)

优化：
尽量减少类的使用：有的地方可以用结构体替代
删除无用、废弃的类

• initializer: 函数初始化
  1、Objc的 +load()函数调用
  2、C++的构造函数的调用

优化：
尽量减少在+load()里面添加放法，减少+load()函数的复杂度
尽量不要用C++虚函数

2、main函数阶段的优化

main函数主要的步骤

调用 main 函数
调用UIApplicationMain()
调用applicationWillFinishLaunching

在main函数之后主要是执行didFinishLaunching方法，这个方法主要是执行各种业务。但是有些任务不需要立即执行，这时候我可以对其采取延迟加载，减少对启动时间的影响。
主要的业务主要分三类：初始化第三方SDK、环境配置、自己的工具栏的初始化，针对这三大类进行优化:

• 减少启动初始化流程： 针对一些方法流程，能懒加载的懒加载，能延迟的延迟执行，尽量少占用主线程的启动时间
• 能使用多线程来初始化的，就使用多线程
• 尽量避免使用xib/SB搭建UI，最好使用纯代码搭建
• 删除废弃的类、方法等

3、首屏加载的优化

上面的两种优化方法，在小项目中都是毫秒级的，能优化的空间不到，效果有时候用户根本看不出来，用户能感知的是从点击图标到应用首页加载出来的整个过程，所以这时候首屏的优化就显得很重要了，这里大致说下首屏优化的几个方面：

• 从本地回去缓存数据加载

此方法适合，首页数据不需要及时更新的情况，我们可以把上一次请求到数据缓存在磁盘或者数据库中，启动的的时候，直接从磁盘中加载，加载完成之后再去请求网络数据，这时候如果数据不一样就刷新界面，并重新缓存数据，以待下次使用

• 使用骨架屏

这个适合需要展示实时性比较高的情况，我们在网络请求的时候，去展示骨架屏，给用户一个数据即将出来的感觉

• 拆分请求接口

• 这种情况适合，首页展示多模块的数据，且模块之间的依赖性比较弱的情况。
• 我们把每个模块的数据请求都放在子线程去处理，数据响应后在子线程完成相关的数据预处理，然后去主线程渲染，这样就把数据分开来，哪个数据先回来，先去渲染哪个模块
• 当然，有时候我们没必要一次请求所有的模块数据，如果一个模块的数据，不会在第一屏显示，需要在滑动后才能看到的时候，我们就可以对此模块的数据进行延迟请求，用到的时候才去请求渲染

• 延迟其他信息配置服务

• 对于用到的第三方服务，我们可以延迟几秒，放在渲染完成之后去配置
• 对于有时候首页我们需要去获取升级信息或者一些其他的配置，也可以放在渲染之后再去请求配置