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App 启动时都干了些什么事儿？
一般而言，App 的启动时间，指的是从用户点击 App 开始，到用户看到第一个界面之间的时间。总结来说，App 的启动主要包括三个阶段：
- main() 函数执行前；
- main() 函数执行后；
- 首屏渲染完成后。
main() 函数执行前
在 main() 函数执行前，系统主要会做下面几件事情：
- 加载可执行文件（App 的.o 文件的集合）；
加载动态链接库，进行 rebase 指针调整和 bind 符号绑定； - Objc 运行时的初始处理，包括 Objc 相关类的注册、category 注册、selector 唯一性
检查等； - 初始化，包括了执行 +load() 方法、attribute((constructor)) 修饰的函数的调用、创建
- C++ 静态全局变量。
相应地，这个阶段对于启动速度优化来说，可以做的事情包括：
减少动态库加载
每个库本身都有依赖关系，苹果公司建议使用更少的动态库，并且建议在使用动态库的数量较多时，尽量将多个动态库进行合并。数量上，苹果公司最多可以支持 6 个非系统动态库合并为一个。
减少加载启动后不会去使用的类或者方法。
+load() 方法里的内容可以放到首屏渲染完成后再执行，或使用 +initialize() 方法替换掉。因为，在一个 +load() 方法里，进行运行时方法替换操作会带来 4 毫秒的消耗。不要小看这 4 毫秒，积少成多，执行 +load() 方法对启动速度的影响会越来越大。
控制 C++ 全局变量的数量。
main() 函数执行后
main() 函数执行后的阶段，指的是从 main() 函数执行开始，到 appDelegate 的didFinishLaunchingWithOptions 方法里首屏渲染相关方法执行完成。
首页的业务代码都是要在这个阶段，也就是首屏渲染前执行的，主要包括了：
首屏初始化所需配置文件的读写操作；
首屏列表大数据的读取；
首屏渲染的大量计算等
很多时候，开发者会把各种初始化工作都放到这个阶段执行，导致渲染完成滞后。更加优化的开发方式，应该是从功能上梳理出哪些是首屏渲染必要的初始化功能，哪些是 App 启动必要的初始化功能，而哪些是只需要在对应功能开始使用时才需要初始化的。梳理完之后，将这些初始化功能分别放到合适的阶段进行
首屏渲染完成后
首屏渲染后的这个阶段，主要完成的是，非首屏其他业务服务模块的初始化、监听的注册、配置文件的读取等。从函数上来看，这个阶段指的就是截止到didFinishLaunchingWithOptions方法作用域内执行首屏渲染之后的所有方法执行完成。
简单说的话，这个阶段就是从渲染完成时开始，到 didFinishLaunchingWithOptions 方法作用域结束时结束。
这个阶段用户已经能够看到 App 的首页信息了，所以优化的优先级排在最后。但是，那些会卡住主线程的方法还是需要最优先处理的，不然还是会影响到用户后面的交互操作。
明白了 App 启动阶段需要完成的工作后，我们就可以有的放矢地进行启动速度的优化了。
这些优化，包括了功能级别和方法级别的启动优化。接下来，我们就从这两个角度展开看看。
功能级别的启动优化
我想，你所在的团队一定面临过启动阶段的代码功能堆积、无规范、难维护的问题吧。在App 项目开发初期，开发人员不多、代码量也没那么大时，这种情况比较少见。但到了后期 ，App 业务规模扩大，团队人员水平参差不齐，各种代码问题就会爆发出来，终归需要来次全面治理。
而全面治理过程中的手段、方法和碰到的问题，对于后面的规范制定以及启动速度监控都有着重要的意义。那么，我们要怎样从功能级别来进行全面的启动优化治理呢？功能级别的启动优化，就是要从 main() 函数执行后这个阶段下手。
优化的思路是： main() 函数开始执行后到首屏渲染完成前只处理首屏相关的业务，其他非首屏业务的初始化、监听注册、配置文件读取等都放到首屏渲染完成后去做。
方法级别的启动优化
经过功能级别的启动优化，也就是将非首屏业务所需的功能滞后以后，从用户点击 App 到
看到首屏的时间将会有很大程度的缩短，也就达到了优化 App 启动速度的目的。
在这之后，我们需要进一步做的，是检查首屏渲染完成前主线程上有哪些耗时方法，将没必要的耗时方法滞后或者异步执行。通常情况下，耗时较长的方法主要发生在计算大量数据的情况下，具体的表现就是加载、编辑、存储图片和文件等资源。
那么，你觉得是不是只需要优化对资源的操作就可以了呢？
当然不是。就像 +load() 方法，一个耗时 4 毫秒，100 个就是 400 毫秒，这种耗时用户也是能明显感知到的。比如，我以前使用的 ReactiveCocoa 框架（这是一个 iOS 上的响应式编程框架），每创建一个信号都有 6 毫秒的耗时。这样，稍不注意各种信号的创建就都被放在了首屏渲染完成前，进而导致 App 的启动速度大幅变慢。类似这样单个方法耗时不多，但是由于堆积导致 App 启动速度大幅变慢的方法数不胜数。
所以，你需要一个能够对启动方法耗时进行全面、精确检查的手段。
那么问题来了，有哪些监控手段？这些监控手段各有什么优缺点？你又该如何选择呢？
目前来看，对 App 启动速度的监控，主要有两种手段。
第一种方法是，定时抓取主线程上的方法调用堆栈，计算一段时间里各个方法的耗时。
Xcode 工具套件里自带的 Time Profiler ，采用的就是这种方式。这种方式的优点是，开发类似工具成本不高，能够快速开发后集成到你的 App 中，以便在真实环境中进行检查。说到定时抓取，就会涉及到定时间隔的长短问题。
定时间隔设置得长了，会漏掉一些方法，从而导致检查出来的耗时不精确；而定时间隔设置得短了，抓取堆栈这个方法本身调用过多也会影响整体耗时，导致结果不准确。
这个定时间隔如果小于所有方法执行的时间（比如 0.002 秒），那么基本就能监控到所有方法。但这样做的话，整体的耗时时间就不够准确。一般将这个定时间隔设置为 0.01 秒。这样设置，对整体耗时的影响小，不过很多方法耗时就不精确了。但因为整体耗时的数据更加重要些，单个方法耗时精度不高也是可以接受的，所以这个设置也是没问题的。
总结来说，定时抓取主线程调用栈的方式虽然精准度不够高，但也是够用的。
第二种方法是，对 objc_msgSend 方法进行 hook 来掌握所有方法的执行耗时。
hook 方法的意思是，在原方法开始执行时换成执行其他你指定的方法，或者在原有方法执行前后执行你指定的方法，来达到掌握和改变指定方法的目的。
hook objc_msgSend 这种方式的优点是非常精确，而缺点是只能针对 Objective-C 的方法。当然，对于 c 方法和 block 也不是没有办法，你可以使用 libffi 的 ffi_call 来达成hook，但缺点就是编写维护相关工具门槛高。
综上，如果对于检查结果精准度要求高的话，我比较推荐你使用 hook objc_msgSend 方式来检查启动方法的执行耗时。
如何做一个方法级别启动耗时检查工具来辅助分析和监控？
具体的原理涉及到了汇编，这里就不作多说了，有需要了解的可以去找戴铭老师的专栏课
耗时检查的完整代码，可以在开源项目里查看。在需要检测耗时时间的地方调用[SMCallTrace start]，结束时调用stop 和 save 就可以打印出方法的调用层级和耗时了。
你还可以设置最大深度和最小耗时检测，来过滤不需要看到的信息。
有了这样一个检查方法耗时的工具，你就可以在每个版本开发结束后执行一次检查，统计总耗时以及启动阶段每个方法的耗时，有针对性地观察启动速度慢的问题。如果你在线上
做个灰度开关，还可以监控线上启动慢的一些特殊情况
启动速度优化和监控的重要性不言而喻，加快 App 的启动速度对用户的体验提升是最大的。
启动速度的优化也有粗有细：粗上来讲，这需要对启动阶段功能进行分类整理，合理地将和首屏无关的功能滞后，放到首屏渲染完成之后，保证大头儿没有问题；细的来讲，这就
需要些匠人精神，使用合适的工具，针对每个方法进行逐个分析、优化，每个阶段都做到极致。
