OC底层基础:性能优化

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xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc xxx.m

支持ARC、指定运行时系统版本

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-15.0.0 xxx.m

一、CPU和GPU

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


    纹理的渲染.png
在iOS中是双缓冲机制,有前帧缓存、后帧缓存

二、卡顿检测

  • 平时所说的"卡顿"主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作
  • 可以添加Observer到主线程RunLoop中,通过监听RunLoop状态切换的耗时以达到监控卡顿的目的

1. 卡顿优化-CPU

  • 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
  • 不要频繁地调用UIView的相关属性,比如frameboundstransform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UIImageViewsize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
    1. 文本处理(尺寸计算、绘制)
    2. 图片处理(解码、绘制)

2. 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显示
  • 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),不透明的设置opaque为YES
  • 尽量避免出现离屏渲染

三、离屏渲染

1. 在OpenGL中,GPU有两种渲染方式

  • 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

2. 离屏渲染消耗性能的原因

  • 需要创建新的缓冲区
  • 需要渲染的整个过程,需要多次切换上下文环境,先是从当前屏幕(On-Screen)切换到离屏(Off-Screen);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,又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.masksToBounds = YESlayer.cornerRadius大于0
    1. 考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角,或者让美工提供圆角图片
  • 阴影,layer.shadowXXX
    1. 如果设置layer.shadowPath就不会产生离屏渲染

四、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/OAPI。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(如:SQLiteCoreData

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,一次多下载些,然后在慢慢展示。如果下载电子邮件,一次下载多封,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位置,最好用CLLocationManagerrequestLocation的方法。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,不如尽量不要使用精度较高的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

注:可能涉及的面试题

  • 项目中是如何优化内存的
  • 优化从哪些方面着手
  • 列表卡顿的原因可能有哪些?如何优化的?
  • 是否遇到过tableView卡顿?产生卡顿原因是什么?如何优化的?

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