iOS开发APP的优化总结

CPU和GPU

在屏幕成像的过程中,CPU和GPU起着至关重要的作用。
1、CPU即是中英处理器,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、图片格式的装欢和转码、图像的绘制等都是CPU处理的。
2、GPU即是图片处理器,主要的工作是纹理的渲染。

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卡顿的原因:

卡顿的原因主要是GPU和CPU所花的时间太长,垂直同步信号来的时候,计算和渲染才做还没有完成,所以掉帧了,也就是卡顿了。

下图展示CPU和GPU


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解决卡顿的思路:

尽可能减少CPU、GPU资源的消耗。

根据解决卡顿的思路,主要优化的方法有:

卡顿优化-CPU

1、CPU的优化
1)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
2)不要频繁调用UIView的相关属性,比如frame、bounds、transform等属性,尽量减少不要的修改
3)尽量提前计算好布局,在有需要的时候一次性调整对象的属性,不要多次修改属性
4)Autolayout会比直接计算frame消耗更多的CPU资源
5)图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致
6)控制一下线程的最大并发量
7)尽量把耗时的操作放到自线程(文本处理(尺寸计算、绘制)、图片处理(绘制、解码))

2、GPU的优化
1)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图片显示
2)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,所以纹理尽量不要超过这个尺寸
3)尽量减少视图数量和层次
4)减少透明的视图(alpha<1),不透明的就是设置opaque为YES
5)尽量避免出现离屏渲染

离屏渲染

1、在OpenGL中,GPU有2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去进行渲染操作
off-screen rendering:离屏幕渲染,在当前屏幕缓冲区之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。
离屏渲染的整个过程,需要多次切换上下文环境,先是从当前切换到离屏;等到离屏渲染结束以后,将离屏缓冲区的渲染结果显示到当前屏幕上,有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.masksToBound=YES、layer.cornerRadius大于0,解决方法可以考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角或者叫美工提供圆角图片
阴影:layer.shadowXXX
如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染

卡顿检测

1、平时所有的卡顿主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作。
2、可以添加Observer到主线程RunLoop中,通过监听RunLoop切换的耗时,以达到监控卡顿的目的(具体实现可以百度即有或者直接使用bugly也可以实现)。

耗电优化

1、耗电的来源:CPU处理、网络、定位、图像
2、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
尽量减少频繁写入小数据,最好批量一次性卸乳
读写大量重要数据时,考虑使用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
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存
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运行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的下载。如果 下载广告,一次性下载一些,然后再慢慢展示。如果下载电子邮件。一次性多封,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的位置,最好使用CLLocarionManager的requesrLocation方法。定位完成后,会 自动定位意见断电
如果不是导航应用,尽量不要实时更新位置,定位完毕后就关掉定位服务
尽量降低定位精度,比如尽量不要使用精最高的kCLLocationAccuracyBest
需要后台定位时,尽量设置pauseLocationUpdatesAutomatically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

APP的启动

1、APP的启动可以分为2种:
冷启动:从零开始启动APP
热启动:APP已经在内存中,在后台存活着,再次点击图标启动APP
2、APP启动时间的优化主要针对冷启动进行优化
3、通过添加环境变量可以打印出APP的启动时间分析(Edit scheme -> Run -> Arguments)
DYLD_PRINT_STATISTICS 设置为1查看mian函数之后的信息
DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS设置为1查看更详细的信息
4、APP的冷启动可以概括为3大阶段(dyld、runtime、main)
dyld,APPle的动态连接器,可以用来装载Mach-o文件(可执行文件、动态库等)
启动APP时,dyld所做的事情有
1)装载APP的可执行文件,同时会递归加载所有的依赖的动态库
2)当dyld把可执行文件、动态库都装载完毕后,会通知Runtime进行下一步的处理

runtime,启动APP时,runtime所做的事情有
1)调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理
2)load_images中调用call_load_methods,调用所有Class和Category的+load方法
3)进行各种objc结构的初始化(注册objc类、初始化对象等等)
4)调用c++静态初始化器和_attribute((constructor))修饰的函数
到此为止,可执行文件和动态库中所有的符号(Class,Protocol,Selector,IMP,...)都已经按格式成功加载到内存中,被runtime管理

总结:
1、APP的启动有dyid主导,将可执行文件加载到内存,顺便加载所有依赖的动态库
2、并由runtime负责加载成objc定义的结构
3、所有初始化工作结束后,dyld就会调用main函数
4、接下来就是UIApplicationMain函数,Appdelegate的application:didFinishLaunchingWithOPtions:方法

APP启动的优化

按照不同的阶段:
1、dyld
1)减少动态库、合并一些动态库(定期清理不必要的动态库)
2)减少OBjc类、分类的数量、减少Selecto数量(定期清理不必要的类、分类)
3)减少C++虚函数数量
2、runtime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++静态构造器、Objc的+load
3、main
1)在不影响哟ing户体验的前提下,尽可能将一些操作延迟,不要全部放在finishLaunching发放中
2)按需加载

安装包瘦身

安装包主要由可执行文件、资源组成

1、资源(图片、音频、视频等)
采取无损压缩
去除没有用到的资源
2、可执行文件瘦身
编译器优化
1、Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default设置为YES
2、去掉异常支持,Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions设置为NO,Other C Flags添加-fno-exceptions

利用AppCode检测未使用的代码:菜单栏 -> Code -> Inspect Code
编写LLVM插件检测出重复代码、未被调用的代码
生成LinkMap文件,可以查看可执行文件的具体组成
可借助第三方工具解析LinkMap文件

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