iOS - 性能优化

    科技2022-07-11  96

    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 在iOS中式双缓冲机制,有前帧缓存,后帧缓存

    屏幕成像原理

    卡顿产生的原因

    垂直同步信号过来,CPU/GPU还没有渲染完成,这将会导致出现卡顿的现象。

    卡顿优化 - CPU

    1、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 2、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 3、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 4、Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源 5、图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致 6、控制下线程的最大并发数量 7、尽量把耗时的操作放到子线程(文本处理【尺寸计算,绘制】、图片处理【解码、绘制】)

    卡顿优化 - GPU

    1、尽量避免短时间大量图片的显示,尽可能将多张图片合成一张进行显示 2、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 3、尽量减少视图数量和层次 4、减少透明的视图(alpha<1),不透明的就设置opaque为YES 5、尽量避免出现离屏渲染

    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

    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,需要多长切换上下文环境,先是从当前屏幕切换到离屏;等到离屏渲染结束后,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

    耗电优化

    1、尽量减少CPU、GPU功耗 2、少用定时器 3、优惠I/O操作 a.尽量不要频繁写入小数据,最好批量一次性写入 b.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 c.数据量比较大的,建议使用数据库(比如SQLite,CoreData) 4、网络优化 a.减少、压缩网络数据 b.如果多次请求的结果是相同的,尽量使用缓存 c.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 d.网络不可用时,不要尝试网络请求 e.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 f.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,不要一封一封下载。 5、定位优化移动的 a.如果只是需要快速定位用户位置,最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后,会自动让定位硬件断电 b.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 c.尽量降低定位精度,比如尽量不要使用精度最高的kCllocationAccuracyBest d.需要后台定位时,尽量设置pausesLocationUpdatesAutomaticall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

    App启动

    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出APP的启动时间分析(Edit scheme->Run->Arguments) 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

    + (void)load; _attribute((constructor)) void text(){}

    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,同时还递归加载所有依赖的动态库 当dyld把可执行文件,动态库都装载完成后,会通知Runtime进行下一步处理

    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) 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所有的符号(Class、Protocol、Selector、IMP、…)都已经按格式加载到内存中,被runtime所管理

    Main

    App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

    APP启动优化

    dyld阶段: 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 Switf尽量使用Struct

    runtime阶段: 用+initialize方法和dispatch_once取代所有的_attribute((constructor))、C++静态构造函数、Objc的+load

    main阶段: 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application:didFinishLaunchingWithOptions方法中 按需加载

    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) 采用无损压缩 去除没有用到的资源

    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 Flag添加-fno-exceptions

    利用AppCode检测未使用的代码 编写LLVM插件检测出重复代码,位被调用代码

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