好的app應(yīng)該有好的性能流暢度，本篇文章就大概講一下ios性能優(yōu)化恢筝。
先來(lái)談?wù)凜PU和GPU
- 在屏幕成像的過(guò)程中，CPU和GPU起著至關(guān)重要的作用
- CPU( Central Processing Unit, 中央處理器)就是機(jī)器的“大腦”，也是布局謀略冗疮、發(fā)號(hào)施令、控制行動(dòng)的“總司令官”檩帐。
- CPU的結(jié)構(gòu)主要包括運(yùn)算器（ALU, Arithmetic and Logic Unit）术幔、控制單元（CU, Control Unit）、寄存器（Register）湃密、高速緩存器（Cache）和它們之間通 訊的數(shù)據(jù)诅挑、控制及狀態(tài)的總線。
- GPU全稱(chēng)為Graphics Processing Unit泛源，中文為圖形處理器拔妥，就如它的名字一樣，GPU最初是用在個(gè)人電腦俩由、工作站毒嫡、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)等）上運(yùn)行繪圖運(yùn)算工作的微處理器。
- 為什么GPU特別擅長(zhǎng)處理圖像數(shù)據(jù)呢兜畸？這是因?yàn)閳D像上的每一個(gè)像素點(diǎn)都有被處理的需要努释，而且每個(gè)像素點(diǎn)處理的過(guò)程和方式都十分相似，也就成了GPU的天然溫床咬摇。
在iOS中是雙緩沖機(jī)制伐蒂，有前幀緩存、后幀緩存肛鹏，即GPU會(huì)預(yù)先渲染好一幀放入一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)（前幀緩存）逸邦，讓視頻控制器讀取，當(dāng)下一幀渲染好后在扰，GPU會(huì)直接把視頻控制器的指針指向第二個(gè)緩沖器（后幀緩存）缕减。當(dāng)你視頻控制器已經(jīng)讀完一幀，準(zhǔn)備讀下一幀的時(shí)候芒珠，GPU會(huì)等待顯示器的VSync信號(hào)發(fā)出后桥狡，前幀緩存和后幀緩存會(huì)瞬間切換，后幀緩存會(huì)變成新的前幀緩存皱卓，同時(shí)舊的前幀緩存會(huì)變成新的后幀緩存裹芝。
屏幕成像原理
卡頓產(chǎn)生的原因
在Sync信號(hào)到來(lái)后，系統(tǒng)圖形服務(wù)會(huì)通過(guò)CADisplayLink等機(jī)制通知App娜汁，App主線程開(kāi)始在CPU中計(jì)算顯示內(nèi)容嫂易，比如視圖的創(chuàng)建，布局計(jì)算掐禁，圖片解碼怜械，文本繪制等。隨后CPU會(huì)將計(jì)算好的內(nèi)容提交到GPU去穆桂，由GPU進(jìn)行交換宫盔，合成，渲染享完。隨后GPU會(huì)把渲染結(jié)果提交到幀緩沖區(qū)灼芭，等待下一次VSync信號(hào)（垂直同步信號(hào)）到來(lái)時(shí)顯示到屏幕上。由于垂直同步機(jī)制般又，如果在一個(gè)VSync時(shí)間內(nèi)彼绷，CPU或者GPU沒(méi)有完成內(nèi)容提交，則那一幀就會(huì)被丟棄茴迁，等待下一次機(jī)會(huì)再顯示寄悯，而這時(shí)顯示屏因?yàn)闆](méi)有新的刷新，會(huì)保留之前的內(nèi)容不變堕义。這就造成了卡頓猜旬。
- 按照60FPS的刷幀率，每隔16ms就會(huì)有一次VSync信號(hào)
卡頓優(yōu)化 -CPU
- 盡量用輕量級(jí)的對(duì)象，比如用不到事件處理的地方洒擦，可以考慮使用CALayer取代UIView
- 不要頻繁地調(diào)用UIView的相關(guān)屬性椿争，比如frame、bounds熟嫩、transform等屬性秦踪，盡量減少不必要的修改
- 盡量提前計(jì)算好布局，在有需要時(shí)一次性調(diào)整對(duì)應(yīng)的屬性掸茅，不要多次修改屬性
- Autolayout會(huì)比直接設(shè)置frame消耗更多的CPU資源
- 圖片的size最好剛好跟UIImageView的size保持一致
- 控制一下線程的最大并發(fā)數(shù)量
- 盡量把耗時(shí)的操作放到子線程
卡頓優(yōu)化 -GPU
- 盡量避免短時(shí)間內(nèi)大量圖片的顯示椅邓，盡可能將多張圖片合成一張進(jìn)行顯示
- 盡量減少視圖數(shù)量和層次
- 減少透明的視圖（alpha<1），不透明的就設(shè)置opaque為YES
- 盡量避免出現(xiàn)離屏渲染
離屏渲染
- 在OpenGL中昧狮，GPU有2種渲染方式
1.On-Screen Rendering：當(dāng)前屏幕渲染景馁，在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作
2.Off-Screen Rendering：離屏渲染，在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外新開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作 - 離屏渲染消耗性能的原因
1.需要?jiǎng)?chuàng)建新的緩沖區(qū)
2.離屏渲染的整個(gè)過(guò)程陵且，需要多次切換上下文環(huán)境裁僧，先是從當(dāng)前屏幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）；等到離屏渲染結(jié)束以后慕购，將離屏緩沖區(qū)的渲染結(jié)果顯示到屏幕上，又需要將上下文環(huán)境從離屏切換到當(dāng)前屏幕 - 哪些操作會(huì)觸發(fā)離屏渲染茬底？
1.光柵化沪悲，layer.shouldRasterize = YES
2.遮罩，layer.mask
3.圓角阱表，同時(shí)設(shè)置layer.masksToBounds = YES殿如、layer.cornerRadius大于0
考慮通過(guò)CoreGraphics繪制裁剪圓角，或者叫美工提供圓角圖片
4.陰影最爬，layer.shadowXXX
如果設(shè)置了layer.shadowPath就不會(huì)產(chǎn)生離屏渲染
耗電優(yōu)化
耗電的主要來(lái)源涉馁？
- CPU處理，Processing
- 網(wǎng)絡(luò)爱致，Networking
- 定位烤送，Location
- 圖像，Graphics
1. 定位優(yōu)化
- 如果只是需要快速確定用戶位置糠悯，最好用CLLocationManager的requestLocation方法帮坚。定位完成后，會(huì)自動(dòng)讓定位硬件斷電
- 如果不是導(dǎo)航應(yīng)用互艾，盡量不要實(shí)時(shí)更新位置试和，定位完畢就關(guān)掉定位服務(wù)
- 盡量降低定位精度，比如盡量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
- 需要后臺(tái)定位時(shí)纫普，盡量設(shè)置pausesLocationUpdatesAutomatically為YES阅悍，如果用戶不太可能移動(dòng)的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停位置更新
- 盡量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，優(yōu)先考慮startMonitoringForRegion:
APP啟動(dòng)優(yōu)化
先來(lái)看app啟動(dòng)流程
APP的啟動(dòng)可以分為2種
1、冷啟動(dòng)（Cold Launch）：從零開(kāi)始啟動(dòng)APP
2节视、熱啟動(dòng)（Warm Launch）：APP已經(jīng)在內(nèi)存中晦墙，在后臺(tái)存活著，再次點(diǎn)擊圖標(biāo)啟動(dòng)APP
APP啟動(dòng)時(shí)間的優(yōu)化肴茄，主要是針對(duì)冷啟動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化
- 通過(guò)添加環(huán)境變量可以打印出APP的啟動(dòng)時(shí)間分析（Edit scheme -> Run -> Arguments）
1晌畅、DYLD_PRINT_STATISTICS設(shè)置為1
2、如果需要更詳細(xì)的信息寡痰，那就將DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS設(shè)置為1
APP的冷啟動(dòng)概括為三大階段
dyld抗楔，Apple的動(dòng)態(tài)鏈接器，可以用來(lái)裝載Mach-O文件（可執(zhí)行文件拦坠、動(dòng)態(tài)庫(kù)等）
啟動(dòng)APP時(shí)连躏，dyld所做的事情有
1.裝載APP的可執(zhí)行文件，同時(shí)會(huì)遞歸加載所有依賴(lài)的動(dòng)態(tài)庫(kù)
2.當(dāng)dyld把可執(zhí)行文件贞滨、動(dòng)態(tài)庫(kù)都裝載完畢后入热，會(huì)通知Runtime進(jìn)行下一步的處理runtime
啟動(dòng)APP時(shí)，runtime所做的事情有
1.調(diào)用map_images進(jìn)行可執(zhí)行文件內(nèi)容的解析和處理
2.在load_images中調(diào)用call_load_methods晓铆，調(diào)用所有Class和Category的+load方法
3.進(jìn)行各種objc結(jié)構(gòu)的初始化（注冊(cè)O(shè)bjc類(lèi) 勺良、初始化類(lèi)對(duì)象等等）
4.調(diào)用C++靜態(tài)初始化器和attribute((constructor))修飾的函數(shù)
到此為止，可執(zhí)行文件和動(dòng)態(tài)庫(kù)中所有的符號(hào)(Class骄噪，Protocol尚困，Selector，IMP链蕊，…)都已經(jīng)按格式成功加載到內(nèi)存中事甜，被runtime 所管理main
1.APP的啟動(dòng)由dyld主導(dǎo)，將可執(zhí)行文件加載到內(nèi)存滔韵，順便加載所有依賴(lài)的動(dòng)態(tài)庫(kù)
2.并由runtime負(fù)責(zé)加載成objc定義的結(jié)構(gòu)
3.所有初始化工作結(jié)束后逻谦，dyld就會(huì)調(diào)用main函數(shù)
4.接下來(lái)就是UIApplicationMain函數(shù)，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
優(yōu)化方案
一陪蜻、dyld
- 減少動(dòng)態(tài)庫(kù)邦马、合并一些動(dòng)態(tài)庫(kù)（定期清理不必要的動(dòng)態(tài)庫(kù)）
- 減少Objc類(lèi)、分類(lèi)的數(shù)量囱皿、減少Selector數(shù)量（定期清理不必要的類(lèi)勇婴、分類(lèi)）
- 減少C++虛函數(shù)數(shù)量
- Swift盡量使用struct
二、runtime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))嘱腥、C++靜態(tài)構(gòu)造器耕渴、ObjC的+load
三、main
- 在不影響用戶體驗(yàn)的前提下齿兔，盡可能將一些操作延遲橱脸，不要全部都放在finishLaunching方法中
- 按需加載
后面會(huì)分享自己的優(yōu)化過(guò)程
- Follow: https://github.com/sallenhandong
- Source: slimsallen.com/#/detail/iosperformance.md
