iOS-性能优化详解

性能优化

性能测试:实时监测应用内存、CPU消耗

性能指标:

  • 应用首次启动时间:从开始处理到完成运行进入主界面的时间
  • 界面帧率:应用每秒渲染帧数,FPS过低,用户可感知的流畅度差
  • 应用前台运行内存占用 :应用在前台且运行稳定时的内存占用情况
  • 应用后台运行CPU占用 : 应用在后台且亮屏时的CPU占用情况

CPU&GPU理解

CPU:中央处理器(Central Processing Unit)
GPU:图形处理器(Grphics Processing Unit)

==屏幕成像原理==

每次屏幕刷新时都会受到CPU和GPU的影响。CPU计算显示内容(视图创建、布局计算、图片解码、文本绘制等),完成后将计算好的内容提交到GPU,由GPU进行变换、合成、渲染,随后GPU会把渲染结构提交到帧缓冲区去,等待下一此垂直同步信号到来时显示到屏幕上。

==离屏渲染==

在OpenGL中,GPU有两种渲染方式
①On-Screen Rendering : 当前屏幕渲染,在当前屏幕缓冲区进行渲染操作.
②Off-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.
离屏渲染消耗性能的原因
1.需要创建新的缓冲区
2.离屏渲染的整个过程,需要多次切换上下文环境,先是从On-Screen切换到Off-Screen
哪些操作会触发离屏渲染?
1.遮罩, layer.mask
2.圆角, 同时设置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadious 大于0(通过CoreGraphics绘制裁剪圆角,或者美工提供圆角图片)
3.阴影, layer.shadowXX (如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染)
4.系统的切圆角也会触发离屏渲染

优化方案

  • ①卡顿优化-CPU

    • 1.不要频繁调用UIView的相关属性,尽量减少不必要的修改.
    • 2.尽量提前计算好布局,有需要时一次性调整对应的属性,不要多次修改属性。
    • 3.控制一下线程的最大并发数量
    • 4.尽量把耗时的操作放在子线程
  • ②卡顿优化-GPU

    • 1.尽量避免短时间内大量图片的显示
    • 2.尽量减少视图数量和层次
    • 3.减少透明的视图(alpha<1),不透明的就设置opaque为YES.
    • 4.尽量避免出现离屏渲染
  • ③耗电优化

    • 1.CPU处理, Processing
    • 2.网络 ,Networking
    • 3.定位, Location
    • 4.图像, Graphics

定位优化:
①如果只是快速确认位置,定位完成后,自动让定位硬件断电。
②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
③尽量降低定位精度,尽量设置pausesLocationUpdatesAutomatically为YES, 如果用户不太可能移动的时候系统就会自动暂停位置更新。

  • ④App启动优化
    App启动方式:
  • 1.冷启动:(Cold Launch): 从零开始启动App
  • 2.热启动(Warm Launch) App 已经在内存中,在后台存活着,再次点击图标启动APP
    App启动时间的优化主要针对冷启动进行优化
    ==通过添加环境变量可以打印出来App的启动时间分析==(Edit scheme - >Run ->Arguments)
    statistics[stəˈtɪstɪks] 统计
DYLD_PRINT_STATISTICS设置为1
如果需要更详细的信息,那就将DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS设置为1

检测启动耗时

耗时检测:LXDAppFluecyMonitor,冷启动400毫秒以内,才算是合理的
通过在工程的scheme中添加环境变量DYLD_PRINT_STATISTICS,设置值为1,App启动加载时Xcode的控制台就会有pre-main各个阶段的详细耗时输出

  • 在main函数外生命变量extern CFAbsoluteTime htmi_startTime;
    在main函数内部初始化htmi_startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
  • 在Appdelegate文件中定义CFAbsoluteTime htmi_startTime;
  • - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions方法的最后添加如下代码
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{//这个dispatch_async中提交的工作会在app主线程启动后的下一个runlopp中运行,此时app已经完成了载入并且将要显示第一帧画面,也就是系统会运行到-[UIApplication _reportAppLaunchFinished]之前
        NSLog(@"完成启动 Lauched time = %f 秒",CFAbsoluteTimeGetCurrent() - htmi_startTime);
    });

并不是什么任务都适合放子线程,有些任务在主线程大概10ms,放到子线程需要几百ms,因为某些任务内部可能会用到UIKit的api,或者某些操作是需要提交到主线程去执行的有些SDK并不见得适合放到子线程去初始化,需要具体情况具体去测试和分析。

App冷启动大致分三个阶段

dyld 装载App的可执行文件到内存,同时会递归加载所有依赖的动态库
runtime 对可执行文件内容进行解析和处理、调用所有的Class和Category的+load方法、进行各种objc结构的初始化
main函数 AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法

优化方案

①减少动态库②减少Objc类、分类的数量、减少Selector的数量(定期清理不必要的类,分类)
③用+initialize方法和dispatch_once取代所有的ObjC的+load方法
④在不影响用户体验的前提下,尽可能将一些操作延迟,不要全部都放在finishLaunching方法中,按需加载

  • ⑥安装包瘦身
    • 安装包(IPA)主要由可执行文件、资源组成
    • 资源(图片、音频、视频等)
    • 采取无损压缩
    • 去除没有用到的资源:LSUnusedResources
    • 可执行文件瘦身
    • 编译器优化
      Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default设置为YES
      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
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