簡(jiǎn)介：?作為程序猿來(lái)說(shuō)，“性能優(yōu)化”是我們都很熟悉的詞，也是我們需要不斷努?以及持續(xù)進(jìn)?的事情；其實(shí)優(yōu)化是?個(gè)很?的課題，因?yàn)榧?xì)分來(lái)說(shuō)的話有??????種優(yōu)化?向 ，但是切忌在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中不能盲?的 為了優(yōu)化?優(yōu)化，這樣有時(shí)可能會(huì)造成適得其反的負(fù)效果，需要我們根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景以及業(yè)務(wù)需求進(jìn)?合理優(yōu) 化。接下來(lái)進(jìn)?正題，本?將會(huì)以iOS App的啟動(dòng)優(yōu)化為展開點(diǎn)進(jìn)?探討。

前言

作為程序猿來(lái)說(shuō)，“性能優(yōu)化”是我們都很熟悉的詞，也是我們需要不斷努?以及持續(xù)進(jìn)?的事情；其實(shí)優(yōu)化是?個(gè)很?的課題，因?yàn)榧?xì)分來(lái)說(shuō)的話有??????種優(yōu)化?向 ，但是切忌在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中不能盲?的 為了優(yōu)化?優(yōu)化，這樣有時(shí)可能會(huì)造成適得其反的負(fù)效果，需要我們根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景以及業(yè)務(wù)需求進(jìn)?合理優(yōu)?化。接下來(lái)進(jìn)?正題，本?將會(huì)以iOS App的啟動(dòng)優(yōu)化為展開點(diǎn)進(jìn)?探討。

啟動(dòng)流程：

iOS App 的啟動(dòng)我們都知道分為 ?為pre-main 和 ?main() 兩個(gè)階段，并且在這兩個(gè)階段中，系統(tǒng)會(huì)進(jìn) ??系列的加載操作，過(guò)程如下：

1、pre-main階段

1. ?加載應(yīng)?的可執(zhí)??件

2. ?加載dyld動(dòng)態(tài)連接器

3. ?dyld遞歸加載應(yīng)?所有依賴的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)dylib

2、main()階段

1. ?dyld調(diào)? ?main()

2. ?調(diào)?UIApplicationMain()

3. ?調(diào)?applicationWillFinishLaunching

4. ?調(diào)?didFinishLaunchingWithOptions

階段優(yōu)化項(xiàng)

1、pre-main階段

針對(duì) ?pre-main 階段做優(yōu)化時(shí)，我們需要先詳細(xì)了解其加載過(guò)程，這個(gè)可以在2016年WWDC 的 ?Optimizing App Startup Time 中詳細(xì)了解到， ? 相關(guān)材料

1.1 Load dylibs

這?階段dyld會(huì)分析應(yīng)?依賴的 ?dylib （xcode7以后.dylib已改為名.tbd），找到其 ?mach-o ?件，打開和讀取這些?件并驗(yàn)證其有效性，接著會(huì)找到代碼簽名注冊(cè)到內(nèi)核，最后對(duì) ?dylib 的每?個(gè) ?segment 調(diào)? mmap()。不過(guò)這?的 ?dylib ?部分都是系統(tǒng)庫(kù)，不需要我們?nèi)プ鲱~外的優(yōu)化。

優(yōu)化結(jié)論：

1、盡量不使?內(nèi)嵌的dylib，從?避免增加?`Load?dylibs`開銷 2、合并已有的dylib和使?靜態(tài)庫(kù)（static?archives），減少dylib的使?個(gè)數(shù) 3、懶加載dylib，但是要注意dlopen()可能造成?些問(wèn)題，且實(shí)際上懶加載做的?作會(huì)更多

1.2 Rebase/Bind

在dylib的加載過(guò)程中，系統(tǒng)為了安全考慮，引?了ASLR （Address Space Layout Randomization）技術(shù)和 ? ?代碼簽名。由于ASLR的存在，鏡像（Image，包括可執(zhí)??件、 ?dylib和bundle）會(huì)在隨機(jī)的地址上加載，和 之前指針指向的地址（preferred_address）會(huì)有?個(gè)偏差（slide）， dyld需要修正這個(gè)偏差，來(lái)指向正確的?地址。 ? Rebase在前， ? Bind在后， ?Rebase做的是將鏡像讀?內(nèi)存，修正鏡像內(nèi)部的指針，性能消耗主要在 ? ? IO。 Bind做的是查詢符號(hào)表，設(shè)置指向鏡像外部的指針，性能消耗主要在CPU計(jì)算。

優(yōu)化結(jié)論：

在此過(guò)程中，我們需要注意的是盡量減少指針數(shù)量，?如： 1.?減少ObjC類（class）、?法（selector）、分類（category）的數(shù)量 2.?減少C++虛函數(shù)的的數(shù)量（創(chuàng)建虛函數(shù)表有開銷） 3.?使??Swift?struct?（內(nèi)部做了優(yōu)化，符號(hào)數(shù)量更少）

1.3 Objc setup

?部分ObjC初始化?作已經(jīng)在Rebase/Bind階段做完了，這?步dyld會(huì)注冊(cè)所有聲明過(guò)的ObjC類，將分類插 ?到類的?法列表?，再檢查每個(gè)selector的唯?性。

在這?步倒沒什么優(yōu)化可做的， ?Rebase/Bind階段優(yōu)化好了，這?步的耗時(shí)也會(huì)減少。

1.4 Initializers

在這?階段， ? dyld開始運(yùn)?程序的初始化函數(shù)，調(diào)?每個(gè)Objc類和分類的+load?法，調(diào)?C/C++ 中的構(gòu)造器 函數(shù)（?attribute((constructor))修飾的函數(shù)），和創(chuàng)建?基本類型的C++靜態(tài)全局變量。 ?Initializers階段執(zhí)? ?完后， ?dyld開始調(diào)?main()函數(shù)。

優(yōu)化結(jié)論：

1.?少在類的+load?法?做事情，盡量把這些事情推遲到+initiailize 2.?減少構(gòu)造器函數(shù)個(gè)數(shù)，在構(gòu)造器函數(shù)?少做些事情 3.?減少構(gòu)造器函數(shù)個(gè)數(shù)，在構(gòu)造器函數(shù)?少做些事情

2、main()階段

在這?階段?，主要優(yōu)化重點(diǎn)放在 SDK初始化、業(yè)務(wù)?具注冊(cè)、整體

didFinishLaunchingWithOptions ?法中，因?yàn)槲覀兊?些第三? ? ?app ?格配置、啟動(dòng)引導(dǎo)?顯示狀態(tài)邏輯、版本更新邏輯等等基本?都會(huì)在這?進(jìn)?，如果這部分邏輯沒有做好優(yōu)化梳理，隨著業(yè)務(wù)不斷拓展，臃腫的業(yè)務(wù)邏輯會(huì)直接導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí) 間加?。

在滿?業(yè)務(wù)需求的前提下，盡量減少??didFinishLaunchingWithOptions??法在主線程中的事件處理邏輯，??如： 1.?根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)狀況，梳理各個(gè)??/三?庫(kù)，找到可以延遲加載的庫(kù)，做延遲加載處理，?如放到??控制器?的viewDidAppear?法?。 2.?梳理業(yè)務(wù)邏輯，把可以延遲執(zhí)?的邏輯，做延遲執(zhí)?處理。?如檢查新版本、注冊(cè)推送通知等邏輯 3.?避免進(jìn)??些復(fù)雜/多余的計(jì)算邏輯，這類邏輯盡量進(jìn)?異步延遲處理 4.?避免在??控制器的viewDidLoad和viewWillAppear做太多容易阻塞主線程的事情，這2個(gè)?法執(zhí)?完，???控制器才能顯示

場(chǎng)景補(bǔ)充：

另外，在我們實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，很多項(xiàng)?的??控制器都會(huì)有?些后臺(tái)可配、較為豐富的結(jié)構(gòu)或者推薦數(shù)據(jù) ?進(jìn)?展示，?且我們的??展示速度通常也會(huì)被納?啟動(dòng)優(yōu)化的?部分，其實(shí)對(duì)于這種類型的優(yōu)化，如果我 ?們還只是?傳統(tǒng)的 ?api -> data -> UI ?式進(jìn)?的話，就很難有明顯的改善空間，因?yàn)?戶的?絡(luò)狀態(tài) 并不是可控項(xiàng)，如果不做其他處理的話，那在很多場(chǎng)景下對(duì)?戶來(lái)說(shuō)，即使我們放上?些占位圖，展示的樣式也是很不友好的，畢竟??控制器對(duì)?戶的第?視覺沖擊影響還是?較?的。

對(duì)于這種場(chǎng)景下的優(yōu)化來(lái)說(shuō)，?般我們可以采取 ?Local + Network + Update 的?式在?定程度上優(yōu)化 ??加載速度： ? ?即：

1、?app更新過(guò)程中，?先進(jìn)?本地內(nèi)嵌處理邏輯，內(nèi)嵌??數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（?localDataBase）、內(nèi)嵌??樣式所需?資源（?localStorage） 2、在安裝啟動(dòng)之后，對(duì)本地與線上數(shù)據(jù)更新記錄進(jìn)?對(duì)?，檢測(cè)是否需要更新本地內(nèi)嵌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3、檢測(cè)到有需要更新的數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)對(duì)指定結(jié)構(gòu)進(jìn)?靜默更新，并且同步更新本地?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

這樣做的好處是：

1、??數(shù)據(jù)直接從本地加載，減少?絡(luò)數(shù)據(jù)等待時(shí)間 2、僅檢測(cè)數(shù)據(jù)key值變化，?數(shù)據(jù)量對(duì)?定向更新結(jié)構(gòu)，減少api數(shù)據(jù)交互頻次及數(shù)據(jù)包體積 3、能夠保證??對(duì)于?戶來(lái)說(shuō)會(huì)?直處于?個(gè)友好的展示狀態(tài)

當(dāng)然這種也并不是唯?的應(yīng)對(duì)?式，?且也并?對(duì)所有場(chǎng)景都適?，只是提供?種思路?已，還是需要根據(jù) 項(xiàng)?的實(shí)際場(chǎng)景選擇適合的優(yōu)化?案。

統(tǒng)計(jì)時(shí)?

另外如果在開發(fā)過(guò)程中，我們想直觀的查看 ?app 啟動(dòng)期間，各階段的耗時(shí)情況，也可以在Xcode，的 ?edit scheme 設(shè)置添加 ? DYLD_PRINT_STATISTICS 為1 ，打印啟動(dòng)時(shí)?，例如

優(yōu)化前啟動(dòng)時(shí)?：

優(yōu)化后啟動(dòng)時(shí)?：

當(dāng)然，這些log我們僅僅只能在開發(fā)調(diào)試階段查看打印，那么在實(shí)際項(xiàng)?中，我們需要對(duì)線上項(xiàng)?的啟動(dòng)數(shù)據(jù) 進(jìn)?監(jiān)控，以便及時(shí)的定位和優(yōu)化那些影響 ?app 啟動(dòng)時(shí)?的環(huán)節(jié)，這時(shí)我們應(yīng)該怎樣更好的處理呢？

當(dāng)然我們可以通過(guò)服務(wù)器埋點(diǎn)上報(bào)的?式??統(tǒng)計(jì)分析，不過(guò)這樣?來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的統(tǒng)計(jì)成本就會(huì)??增 ? ? ?加，?且結(jié)果分析也會(huì)變得不那么靈活。所以這?推薦?種簡(jiǎn)單的監(jiān)控?式，那就是友盟的 ?U-APM 應(yīng)能性 能監(jiān)控SDK ，只需要我們進(jìn)?簡(jiǎn)單的pod集成之后，便可根據(jù)我們的實(shí)際需要進(jìn)??動(dòng)或者?動(dòng)監(jiān)控啟動(dòng)數(shù) ?據(jù)，詳情可以參考 U-APM，?并且為了?便我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)?分析，友盟后臺(tái)已經(jīng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)幫我們繪制出?了對(duì)應(yīng)的分布圖，我們可以??了然的得出啟動(dòng)耗時(shí)分布、啟動(dòng)類型占?等等，如圖：

除此之外，我們還可以通過(guò)SDK進(jìn)?崩潰分析、 ?ANR分析、監(jiān)控告警、卡頓分析、內(nèi)存分析等等諸多功能， 有了 ?U-APM 這個(gè)監(jiān)控平臺(tái)，其實(shí)在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中很?程度的提升了我們對(duì)線上 ?app 的優(yōu)化分析效率。

當(dāng)然本?的介紹也只是?較淺顯的優(yōu)化項(xiàng)，僅供參考以及思路引導(dǎo)，優(yōu)化之路任重?道遠(yuǎn)，還需要我們不斷 的去探索、發(fā)現(xiàn)、提?。不過(guò)最后還是要提醒?句：在實(shí)際項(xiàng)?開發(fā)過(guò)程中，不要為了優(yōu)化?優(yōu)化，要根據(jù) 項(xiàng)?情況有針對(duì)性的進(jìn)?優(yōu)化。

參考：

探秘?Mach-O??件

iOS底層?- 從頭梳理?dyld 加載流程

iOSapp啟動(dòng)?- dyld加載App流程

wwdc2016optimizingappstartuptime.pdf

作者：武玉寶

原文鏈接
本文為阿里云原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。?

總結(jié)

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