前言
在面试过程中，性能优化、多线程、runtime、RunLoop、是必不可少的谈论话题。有一些面试官可能要你当场手写算法，曾经笔者就遇到过。结果可想而知，面试通过。。。
而关于第三方的底层实现我想问的最多是AFNetworking、SDWebImage
之前笔者有写过多线程、RunLoop、runtime相关的知识，有需要的话可翻阅笔者之前的文章。
目录
一、卡顿产生的原因
二、CPU/GPU优化
2.1 CPU和GPU的概念
2.2 CPU/GPU优化
三、耗电优化
3.1 耗电的主要来源
3.2 耗电优化
四、启动优化
4.1 App启动的概念
4.2 启动优化
五、安装包瘦身
一、卡顿产生的原因
在聊性能优化之前我们要理解卡顿产生的原因以及屏幕成像原理，只有弄清楚了原理，再谈优化才有意义。如果连原理都不清楚的话直接谈优化，似乎有种瞎扯淡的感觉。
由此可以总结出：
UI卡顿和掉帧的原因：在规定的16.7ms之内，在下一帧Vsync到来之前，CPU、GPU没有共同完成下一帧画面的合成，于是就会导致卡顿或者是掉帧。
卡顿解决的主要思路：尽可能减少CPU、以及GPU资源消耗
二、CPU/GPU优化
2.1 CPU和GPU的概念
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
在iOS中是有双缓冲机制， 有前帧缓存 后帧缓存 。
即GPU会预先渲染好一帧放入一个缓冲区内（前帧缓存），让视频控制器读取，当下一帧渲染好之后，GPU会直接把视频控制器的指针指向第二个缓存区（后帧缓存）。当你视频控制器已经读完一帧，准备读下一帧的时候，GPU会等待显示器的Vsync信号发出后,前帧缓存和后帧缓存会瞬间切换，后帧缓存会变成新的前帧缓存，同时旧的前帧缓存会变成新的前帧缓存。
2.2 CPU/GPU优化
卡顿优化—— CPU
TableViewCell 复用，苹果已经封装好了，我们直接使用就行。
tableView高度缓存
—— 在tableView滑动时，会不断调用heightForRowAtIndexPath:,当高度不固定时，如果在每次回调时计算高度，则会导致滑动卡顿。为了避免重复无意义的计算,可在网络请求数据之后，将高度存储到模型中。视图层次优化
—— 不要动态创建视图。eg:可使用懒加载，善用hidden.
—— 减少视图层级。eg:减少subviews个数，用layer绘制元素。少用clearColor，maskToBounds，阴影效果等.按需加载
——局部刷新，刷新一个cell就能解决的，坚决不刷新整个 section 或者整个tableView，刷新最小单元元素。
尽量用轻量级的对象，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。例如:文本处理（尺寸计算、绘制）、图片处理（解码、绘制）
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进行显示
GPU能处理的最大纹理尺寸是4096x4096，一旦超过这个尺寸，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），不透明的就设置opaque为YES
尽量避免出现离屏渲染
*科普离屏渲染
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
为什么离屏渲染会发生卡顿？主要包括两方面内容：
- 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:
1.从当前屏幕（On-Screen）切换到离屏（Off-Screen）；
2.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
3.需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕
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
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
离屏渲染的优化建议
- 使用ShadowPath指定layer阴影效果路径。
- 设置layer的opaque值为YES，减少复杂图层合成。
- 尽量使用不包含透明（alpha）通道的图片资源。
- 尽量设置layer的大小值为整形值。
- 直接让美工把图片切成圆角进行显示，这是效率最高的一种方案。
- 使用代码手动生成圆角image设置到要显示的View上，利用UIBezierPath（Core Graphics框架）画出来圆角图片。
性能对比
使用layer.shadowXX
CALayer *layer = cell.imageView.layer;
layer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor;
layer.shadowOpacity = 1.0;
layer.shadowRadius = 5;
layer.shadowOffset =CGSizeMake(0,3);
使用shadowPath
layer.shadowPath = CGPathCreateWithRect(imageRect,NULL);
三、耗电优化
3.1 耗电的主要来源
- CPU处理,Processing
- 网络,Networking
- 定位, Location
- 图像,Graphics
3.2 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（比如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地下载。如果下载广告，一次性多下载一些，然后再慢慢展示。如果下载电子邮件，一次下载多封，不要一封一封地下载
5、定位优化
- 如果只是需要快速确定用户位置，最好用CLLocationManager的requestLocation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，比如尽量不要使用精度最高的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
- 尽量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，优先考虑startMonitoringForRegion:
四、启动优化
4.1 App启动的概念
App的启动可以分为2种:
-
冷启动(Cold Launch)：从零开始启动App -
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，主要是针对冷启动进行优化
通过添加环境变量可以打印App的启动时间分析
Edit scheme -> Run -> Arguments-> Enviroment Variables
DYLD_PRINT_STATISTICS 设置为1
App的冷启动可以概括为三大阶段
dyldruntime-
main
冷启动的三大阶段.png
dyld
dyld（dynamic link editor），Apple的动态链接器，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：
- 装载App的可执行文件，同时会递归加载所有依赖的动态库
- 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：
- 调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理
- 在load_images中调用call_load_methods，调用所有Class和Category的+load方法
- 进行各种objc结构的初始化（注册Objc类 、初始化类对象等等）
- 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 所管理
main
- App的启动由dyld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
- 并由runtime负责加载成objc定义的结构
- 所有初始化工作结束后，dyld就会调用main函数
- 接下来就是UIApplicationMain函数，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
4.2 启动优化
dyld
- 减少动态库、合并一些动态库（定期清理不必要的动态库）
- 减少Objc类、分类的数量、减少Selector数量（定期清理不必要的类、分类）
- 减少C++虚函数数量
- Swift尽量使用struct
runtime
- 用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++静态构造器、ObjC的+load
main
- 在不影响用户体验的前提下，不要全部都放在finishLaunching方法中，按需加载
五、安装包瘦身
安装包(IPA)主要由可执行文件和资源组成
可执行文件瘦身
- 编译器优化
去掉异常支持 Enable C++ Exceptions / Enable Objective-C Exceptions 设置为NO，Ohter C Flags 添加-fno-exceptions - 检测未使用代码
利用AppCode检测项目所有未使用的代码。
1.打开AppCode->File->Open->选择项目所在路径
2.菜单栏->Code->Inspect Code
说明：如果菜单栏->Code->Inspect Code中的Inspect Code是不可点击状态。则需要等待一会，因为正在构建中，构建成功之后，则Inspect Code会变成可点击状态
资源
去除没有用到的资源:https://github.com/tinymind/LSUnusedResources
