APP代码瘦身

    App 的安装包主要是由资源和可执行文件组成的,所以我们在掌握了对图片资源的处理方式后,需要再一起来看看对可执行文件的瘦身方法。

可执行文件就是 Mach-O 文件,其大小是由代码量决定的。通常情况下,对可执行文件进行瘦身,就是找到并删除无用代码的过程。而查找无用代码时,我们可以按照找无用图片的思路,即:首先,找出方法和类的全集;然后,找到使用过的方法和类;接下来,取二者的差集得到无用代码;最后,由人工确认无用代码可删除后,进行删除即可。接下来,我们就看看具体的代码瘦身方法吧。

LinkMap 结合 Mach-O 找无用代码

我先和你说下怎么快速找到方法和类的全集。

我们可以通过分析 LinkMap 来获得所有的代码类和方法的信息。获取 LinkMap 可以通过将 Build Setting 里的 Write Link Map File 设置为 Yes,然后指定 Path to Link Map File 的路径就可以得到每次编译后的 LinkMap 文件了。设置选项如下图所示


image.png

LinkMap 文件分为三部分:
<1>Object File 包含了代码工程的所有文件;
<2>Section 描述了代码段在生成的 Mach-O 里的偏移位置和大小;
<3>Symbols 会列出每个方法、类、block,以及它们的大小。

通过 LinkMap ,你不光可以统计出所有的方法和类,还能够清晰地看到代码所占包大小的具体分布,进而有针对性地进行代码优化。得到了代码的全集信息以后,我们还需要找到已使用的方法和类,这样才能获取到差集,找出无用代码。所以接下来,我就先和你说说怎么通过 Mach-O 取到使用过的方法和类。

iOS 的方法都会通过 objc_msgSend 来调用。而,objc_msgSend 在 Mach-O 文件里是通过 __objc_selrefs 这个 section 来获取 selector 这个参数的。所以,__objc_selrefs 里的方法一定是被调用了的。__objc_classrefs 里是被调用过的类,__objc_superrefs 是调用过 super 的类。通过 __objc_classrefs 和 __objc_superrefs,我们就可以找出使用过的类和子类。那么,Mach-O 文件的 __objc_selrefs、__objc_classrefs 和 __objc_superrefs 怎么查看呢?

我们可以使用 MachOView 这个软件来查看 Mach-O 文件里的信息。MachOView 同时也是一款开源软件,如果你对源码感兴趣的话,可以点击这个地址查看。具体的查看方法,我将通过一个案例和你展开。

首先,我们需要编译一个 App。
然后,将生成的 GCDFetchFeed.app 包解开,取出 GCDFetchFeed。
最后,我们就可以使用 MachOView 来查看 Mach-O 里的信息了。

image.png

如图上所示,我们可以看到 __objc_selrefs、__objc_classrefs 和、__objc_superrefs 这三个 section。但是,这种查看方法并不是完美的,还会有些问题。原因在于, Objective-C 是门动态语言,方法调用可以写成在运行时动态调用,这样就无法收集全所有调用的方法和类。所以,我们通过这种方法找出的无用方法和类就只能作为参考,还需要二次确认。通过 AppCode 找出无用代码那么,有什么好的工具能够找出无用的代码吗?我用过不少工具,但效果其实都不是很好,都卡在了各种运用运行时调用方法的写法上。即使是大名鼎鼎的 AppCode 在这方面也做得不是很好,当代码量过百万行时 AppCode 的静态分析会“歇菜”。 但是,如果工程量不是很大的话,我还是建议你直接使用 AppCode 来做分析。毕竟代码量达到百万行的工程并不多。而,那些代码量达到百万行的团队,则会自己通过 Clang 静态分析来开发工具,去检查无用的方法和类。

用 AppCode 做分析的方法很简单,直接在 AppCode 里选择 Code->Inspect Code 就可以进行静态分析。

image.png

静态分析完以后,我们可以在 Unused code 里看到所有的无用代码,如下图所示:

image.png

接下来,我和你说一下这些无用代码的主要类型。
无用类:Unused class 是无用类,Unused import statement 是无用类引入声明,Unused property 是无用的属性;
无用方法:Unused method 是无用的方法,Unused parameter 是无用参数,Unused instance variable 是无用的实例变量,Unused local variable 是无用的局部变量,Unused value 是无用的值;
无用宏:Unused macro 是无用的宏。
无用全局:Unused global declaration 是无用全局声明。看似 AppCode 已经把所有工作都完成了,其实不然。下面,我再和你列举下 AppCode 静态检查的问题:

JSONModel 里定义了未使用的协议会被判定为无用协议;如果子类使用了父类的方法,父类的这个方法不会被认为使用了;通过点的方式使用属性,该属性会被认为没有使用;使用 performSelector 方式调用的方法也检查不出来,比如 self performSelector:@selector(arrivalRefreshTime);运行时声明类的情况检查不出来。比如通过 NSClassFromString 方式调用的类会被查出为没有使用的类,比如 layerClass = NSClassFromString(@“SMFloatLayer”)。还有以[[self class] accessToken] 这样不指定类名的方式使用的类,会被认为该类没有被使用。像 UITableView 的自定义的 Cell 使用 registerClass,这样的情况也会认为这个 Cell 没有被使用。基于以上种种原因,使用 AppCode 检查出来的无用代码,还需要人工二次确认才能够安全删除掉。

运行时检查类是否真正被使用过

即使你使用 LinkMap 结合 Mach-O 或者 AppCode 的方式,通过静态检查已经找到并删除了无用的代码,那么就能说包里完全没有无用的代码了吗?实际上,在 App 的不断迭代过程中,新人不断接手、业务功能需求不断替换,会留下很多无用代码。这些代码在执行静态检查时会被用到,但是线上可能连这些老功能的入口都没有了,更是没有机会被用户用到。也就是说,这些无用功能相关的代码也是可以删除的。那么,我们要怎么检查出这些无用代码呢?通过 ObjC 的 runtime 源码,我们可以找到怎么判断一个类是否初始化过的函数,如下:

#define RW_INITIALIZED (1<<29)bool isInitialized() { return getMeta()->data()->flags & RW_INITIALIZED;}

isInitialized 的结果会保存到元类的 class_rw_t 结构体的 flags 信息里,flags 的 1<<29 位记录的就是这个类是否初始化了的信息。而 flags 的其他位记录的信息,你可以参看 objc runtime 的源码,如下:


// 类的方法列表已修复
#define RW_METHODIZED         (1<<30)

// 类已经初始化了
#define RW_INITIALIZED        (1<<29)

// 类在初始化过程中
#define RW_INITIALIZING       (1<<28)

// class_rw_t->ro 是 class_ro_t 的堆副本
#define RW_COPIED_RO          (1<<27)

// 类分配了内存,但没有注册
#define RW_CONSTRUCTING       (1<<26)

// 类分配了内存也注册了
#define RW_CONSTRUCTED        (1<<25)

// GC:class有不安全的finalize方法
#define RW_FINALIZE_ON_MAIN_THREAD (1<<24)

// 类的 +load 被调用了
#define RW_LOADED             (1<<23)

flags 采用位方式记录布尔值的方式,易于扩展、所用存储空间小、检索性能也好。

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