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iOS性能优化 - APP启动时间优化

废话不说,直接上干货!


一、APP启动过程

1.解析Info.plist

  • 加载相关信息,例如如闪屏
  • 沙箱建立、权限检查

2.Mach-O加载

  • 如果是胖二进制文件,寻找合适当前CPU类别的部分
  • 加载所有依赖的Mach-O文件(递归调用Mach-O加载的方法)
  • 定位内部、外部指针引用,例如字符串、函数等
  • 执行声明为__attribute__((constructor))的C函数
  • 加载类扩展(Category)中的方法
  • C++静态对象加载、调用ObjC的 +load 函数

3.程序执行

  • 调用main()
  • 调用UIApplicationMain()
  • 调用applicationWillFinishLaunching

二、监测启动时间

1.开启时间分析功能

在Xcode的菜单中选择Project→Scheme→Edit Scheme...,然后找到Run → Environment Variables → +,添加name为DYLD_PRINT_STATISTICSvalue1的环境变量。

运行后会在控制台看到如下内容:

Total pre-main time:  94.33 milliseconds (100.0%)
dylib loading time:  61.87 milliseconds (65.5%)
rebase/binding time:   3.09 milliseconds (3.2%)
ObjC setup time:  10.78 milliseconds (11.4%)
initializer time:  18.50 milliseconds (19.6%)
slowest intializers :
libSystem.B.dylib :   3.59 milliseconds (3.8%)
libBacktraceRecording.dylib :   3.65 milliseconds (3.8%)
MyTest :   7.09 milliseconds (7.5%)
复制代码

得出结论:

  • main()函数之前总共使用了94.33ms
  • 在94.33ms中,加载动态库用了61.87ms,指针重定位使用了3.09ms,ObjC类初始化使用了10.78ms,各种初始化使用了18.50ms。
  • 在初始化耗费的18.50ms中,用时最多的三个初始化是libSystem.B.dylib、libBacktraceRecording.dylib以及MyTest。

三、影响APP启动性能的因素

1.main()函数之前耗时的影响因素

  • 动态库加载越多,启动越慢。
  • ObjC类越多,启动越慢
  • C的constructor函数越多,启动越慢
  • C++静态对象越多,启动越慢
  • ObjC的+load越多,启动越慢

实验证明,在ObjC类的数目一样多的情况下,需要加载的动态库越多,App启动就越慢。同样的,在动态库一样多的情况下,ObjC的类越多,App的启动也越慢。需要加载的动态库从1个上升到10个的时候,用户几乎感知不到任何分别,但从10个上升到100个的时候就会变得十分明显。同理,100个类和1000个类,可能也很难查察觉得出,但1000个类和10000个类的分别就开始明显起来。

同样的,尽量不要写__attribute__((constructor))的C函数,也尽量不要用到C++的静态对象;至于ObjC的+load方法,似乎大家已经习惯不用它了。任何情况下,能用dispatch_once()来完成的,就尽量不要用到以上的方法。

2.main()函数之后耗时的影响因素

main()函数开始至didFinishLaunchingWithOptions结束,我们统一称为main()函数之后的部分。

  • 执行main()函数的耗时
  • 执行didFinishLaunchingWithOptions的耗时
  • rootViewController及其childViewController的加载、view及其subviews的加载

3.didFinishLaunchingWithOptions的耗时

其实 didFinishLaunchingWithOptions 方法里我们一般都有以下的逻辑:

  • 初始化第三方 SDK
  • 配置 APP 运行需要的环境,比如rootViewController加载
  • 自己的一些工具类的初始化

四、制定优化目标

分为四个部分:

  1. main()函数之前
  2. main()函数之后至didFinishLaunchingWithOptions完成
  3. App完成所有本地数据的加载并将相应的信息展示给用户
  4. App完成所有联网数据的加载并将相应的信息展示给用户

五、优化方案

1.main()函数之前的优化

  1. 移除不需要用到的动态库。
  2. 移除不需要用到的类。
  3. 合并功能类似的类和扩展(Category)。
  4. 压缩资源图片。
  5. 减少load 方法中执行的代码。

2.main()函数之后至didFinishLaunchingWithOptions完成的优化

这一步主要优化didFinishLaunchingWithOptions方法中的代码和rootViewController加载的优化。

  1. didFinishLaunchingWithOptions优化
    对于 didFinishLaunchingWithOptions,这里面的初始化是必须执行的,但是我们可以适当的根据功能的不同对应的适当延迟启动的时机。对于我们项目,我将初始化分为三个类型:
  • 日志、统计等必须在 APP 一起动就最先配置的事件

  • 项目配置、环境配置、用户信息的初始化 、推送、IM等事件

  • 其他 SDK 和配置事件

对于第一类,由于这类事件的特殊性,所以必须第一时间启动,仍然把它留在 didFinishLaunchingWithOptions 里启动。第二类事件,这些功能在用户进入 APP 主体的之前是必须要加载完的,所以我们可以把它放在第二批,也就是用户已经看到广告页面,再进行广告倒计时的时候再启动。第三类事件,由于不是必须的,所以我们可以放在第一个界面渲染完成以后的 viewDidAppear 方法里,这里完全不会影响到启动时间。

  1. rootViewController加载优化
    这个只能看具体的逻辑和业务了,尽量把不必要的业务和网络请求等延后加载。
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