一抑进、CPU和GPU 的介紹

• 1.1秃症、在屏幕成像的過程中，CPU和GPU起著至關(guān)重要的 作用
  • CPU（Central Processing Unit慢叨，中央處理器），對(duì)象的創(chuàng)建和銷毀务蝠、對(duì)象屬性的調(diào)整拍谐、布局計(jì)算、文本的計(jì)算和排版请梢、圖片的格式轉(zhuǎn)換和解碼赠尾、圖像的繪制（Core Graphics）

  • GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）毅弧，紋理的渲染，說白了就是界面的展示

    
    
    CPU和GPU的機(jī)制圖
  • 在iOS中是雙緩沖機(jī)制当窗，有前幀緩存够坐、后幀緩存

• 1.2、屏幕成像原理

  
  
  屏幕成像原理

• 1.3、卡頓產(chǎn)生的原因

  
  
  卡頓產(chǎn)生的原因：CPU與GPU的消耗時(shí)間太長
  • 卡頓解決的主要思路：盡可能減少CPU元咙、GPU資源消耗
  • 按照60FPS(1秒鐘刷新60幀)的刷幀率梯影，每隔16ms(1000s/60 = 16ms)就會(huì)有一次VSync信號(hào),就可以保證不會(huì)卡，也不會(huì)掉幀

二庶香、卡頓優(yōu)化 - CPU

• 2.1甲棍、盡量用輕量級(jí)的對(duì)象，比如用不到事件處理的地方赶掖，可以考慮使用CALayer取代UIView
• 2.2感猛、不要頻繁地調(diào)用UIView的相關(guān)屬性称诗，比如frame主经、bounds、transform等屬性硬纤，盡量減少不必要的修改
• 2.3膳灶、盡量提前計(jì)算好布局咱士，在有需要時(shí)一次性調(diào)整對(duì)應(yīng)的屬性，不要多次修改屬性
• 2.4轧钓、Autolayout會(huì)比直接設(shè)置frame消耗更多的CPU資源
• 2.5序厉、圖片的size最好剛好跟UIImageView的size保持一致
• 2.6、控制一下線程的最大并發(fā)數(shù)量
• 2.7毕箍、盡量把耗時(shí)的操作放到子線程
  • 文本處理（尺寸計(jì)算脂矫、繪制）
  • 圖片處理（解碼、繪制）

三霉晕、卡頓優(yōu)化 - GPU

• 3.1庭再、盡量避免短時(shí)間內(nèi)大量圖片的顯示，盡可能將多張圖片合成一張進(jìn)行顯示
• 3.2牺堰、GPU能處理的最大紋理尺寸是4096x4096拄轻，一旦超過這個(gè)尺寸，就會(huì)占用CPU資源進(jìn)行處理伟葫，所以紋理盡量不要超過這個(gè)尺寸
• 3.3恨搓、盡量減少視圖數(shù)量和層次
• 3.4、減少透明的視圖（alpha<1）筏养，不透明的就設(shè)置opaque為YES(默認(rèn)就是YES)
• 3.5斧抱、盡量避免出現(xiàn)離屏渲染
• 3.6、離屏渲染

  • 在OpenGL中渐溶，GPU有2種渲染方式
    On-Screen Rendering：當(dāng)前屏幕渲染辉浦，在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作
    Off-Screen Rendering：離屏渲染，在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個(gè)緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作

  • 離屏渲染消耗性能的原因
    需要?jiǎng)?chuàng)建新的緩沖區(qū)
    離屏渲染的整個(gè)過程茎辐，需要多次切換上下文環(huán)境宪郊，先是從當(dāng)前屏幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）掂恕；等到離屏渲染結(jié)束以后，將離屏緩沖區(qū)的渲染結(jié)果顯示到屏幕上弛槐，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)離屏渲染懊亡？

    • 光柵化，layer.shouldRasterize = YES
    • 遮罩乎串，layer.mask
    • 圓角店枣，同時(shí)設(shè)置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0叹誉，可以考慮通過CoreGraphics繪制裁剪圓角鸯两，或者叫美工提供圓角圖片
    • 陰影，layer.shadowXXX桂对，如果設(shè)置了layer.shadowPath就不會(huì)產(chǎn)生離屏渲染

四甩卓、耗電優(yōu)化

• 4.1、耗電的主要來源
  

  耗電的主要來源
  • CPU處理蕉斜，Processing
  • 網(wǎng)絡(luò)逾柿，Networking
  • 定位，Location
  • 圖像宅此，Graphics

• 4.2机错、耗電優(yōu)化

  • CPU處理，Processing
    • 盡可能降低CPU父腕、GPU功耗
  • 少用定時(shí)器
  • 優(yōu)化I/O操作
    • 盡量不要頻繁寫入小數(shù)據(jù)弱匪，最好批量一次性寫入
    • 讀寫大量重要數(shù)據(jù)時(shí)，考慮用dispatch_io璧亮，其提供了基于GCD的異步操作文件I/O的API萧诫。用dispatch_io系統(tǒng)會(huì)優(yōu)化磁盤訪問
    • 數(shù)據(jù)量比較大的，建議使用數(shù)據(jù)庫（比如SQLite枝嘶、CoreData）
  • 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
    • 減少帘饶、壓縮網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
    • 如果多次請(qǐng)求的結(jié)果是相同的，盡量使用緩存
    • 使用斷點(diǎn)續(xù)傳群扶，否則網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時(shí)可能多次傳輸相同的內(nèi)容
    • 網(wǎng)絡(luò)不可用時(shí)及刻，不要嘗試執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
    • 讓用戶可以取消長時(shí)間運(yùn)行或者速度很慢的網(wǎng)絡(luò)操作，設(shè)置合適的超時(shí)時(shí)間
    • 批量傳輸竞阐，比如缴饭，下載視頻流時(shí)，不要傳輸很小的數(shù)據(jù)包骆莹，直接下載整個(gè)文件或者一大塊一大塊地下載颗搂。如果下載廣告，一次性多下載一些汪疮，然后再慢慢展示峭火。如果下載電子郵件毁习，一次下載多封智嚷，不要一封一封地下載
  • 定位優(yōu)化
    • 如果只是需要快速確定用戶位置卖丸，最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后盏道，會(huì)自動(dòng)讓定位硬件斷電
    • 如果不是導(dǎo)航應(yīng)用稍浆，盡量不要實(shí)時(shí)更新位置，定位完畢就關(guān)掉定位服務(wù)
    • 盡量降低定位精度猜嘱，比如盡量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
    • 需要后臺(tái)定位時(shí)衅枫，盡量設(shè)置pausesLocationUpdatesAutomatically為YES，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朗伶，優(yōu)先考慮startMonitoringForRegion:
  • 硬件檢測優(yōu)化
    • 用戶移動(dòng)弦撩、搖晃、傾斜設(shè)備時(shí)论皆，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作(motion)事件益楼，這些事件由加速度計(jì)、陀螺儀点晴、磁力計(jì)等硬件檢測感凤。在不需要檢測的場合，應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉這些硬件

• 五粒督、APP的啟動(dòng)的優(yōu)化

  • 5.1陪竿、APP的啟動(dòng)可以分為2種
    • 冷啟動(dòng)（Cold Launch）：從零開始啟動(dòng)APP
    • 熱啟動(dòng)（Warm Launch）：APP已經(jīng)在內(nèi)存中，在后臺(tái)存活著屠橄，再次點(diǎn)擊圖標(biāo)啟動(dòng)APP
  • 5.2族跛、APP啟動(dòng)時(shí)間的優(yōu)化，主要是針對(duì)冷啟動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化
    • 通過添加環(huán)境變量可以打印出APP的啟動(dòng)時(shí)間分析（Product -> Scheme-> Edit scheme -> Run -> Arguments->Environment Variables下添加）
    • DYLD_PRINT_STATISTICS設(shè)置為1锐墙，提示在：iOS 13之后這個(gè)設(shè)置就無效了
      
      DYLD_PRINT_STATISTICS 大概的耗時(shí)統(tǒng)計(jì)
    • 如果需要更詳細(xì)的信息礁哄，那就將DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS設(shè)置為1
      
      更詳細(xì)的信息

  • 5.3、APP的冷啟動(dòng)可以概括為3大階段

    
    
    APP的冷啟動(dòng)可以概括為3大階段
    • dyld（dynamic link editor）贮匕，Apple的動(dòng)態(tài)鏈接器姐仅，可以用來裝載Mach-O文件（可執(zhí)行文件、動(dòng)態(tài)庫等）
      • 啟動(dòng)APP時(shí)刻盐，dyld所做的事情有掏膏，1.裝載APP的可執(zhí)行文件，同時(shí)會(huì)遞歸加載所有依賴的動(dòng)態(tài)庫敦锌，2.當(dāng)dyld把可執(zhí)行文件馒疹、動(dòng)態(tài)庫都裝載完畢后，會(huì)通知Runtime進(jìn)行下一步的處理
    • runtime乙墙，啟動(dòng)APP時(shí)所做的事情有
      • 調(diào)用map_images進(jìn)行可執(zhí)行文件內(nèi)容的解析和處理
      • 在load_images中調(diào)用call_load_methods颖变，調(diào)用所有Class和Category的+load方法
      • 進(jìn)行各種objc結(jié)構(gòu)的初始化（注冊(cè)O(shè)bjc類 生均、初始化類對(duì)象等等）
      • 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)庫中所有的符號(hào)(Class腥刹，Protocol马胧，Selector，IMP衔峰，…)都已經(jīng)按格式成功加載到內(nèi)存中佩脊，被runtime 所管理
    • main
      • APP的啟動(dòng)由dyld主導(dǎo)，將可執(zhí)行文件加載到內(nèi)存垫卤，順便加載所有依賴的動(dòng)態(tài)庫
      • 并由runtime負(fù)責(zé)加載成objc定義的結(jié)構(gòu)
      • 所有初始化工作結(jié)束后威彰，dyld就會(huì)調(diào)用main函數(shù)
      • 接下來就是UIApplicationMain函數(shù)，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
  • 5.4穴肘、APP的啟動(dòng)優(yōu)化方案(按照不同的階段)

    • dyld

      • 減少動(dòng)態(tài)庫歇盼、合并一些動(dòng)態(tài)庫（定期清理不必要的動(dòng)態(tài)庫）
      • 減少Objc類、分類的數(shù)量评抚、減少Selector數(shù)量（定期清理不必要的類豹缀、分類）
      • 減少C++虛函數(shù)數(shù)量
      • Swift盡量使用struct

    • runtime

      • 用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++靜態(tài)構(gòu)造器盈咳、ObjC的+load
        
        initialize取代initload方法

    • main

      • 在不影響用戶體驗(yàn)的前提下耿眉，盡可能將一些操作延遲，不要全部都放在finishLaunching方法中
      • 按需加載(舉個(gè)例子鱼响，剛進(jìn)入app只需要加載首頁的收據(jù)就好了鸣剪，不需要加載所有頁面的數(shù)據(jù))

• 六、安裝包瘦身

  • 6.1丈积、安裝包（IPA）主要由可執(zhí)行文件筐骇、資源組成
  • 6.2、資源（圖片江滨、音頻铛纬、視頻等）
    • 采取無損壓縮(資源質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化，但是大小會(huì)變小唬滑，必須圖片用 png圖片壓縮神器)
    • 去除沒有用到的資源告唆，下面是我測試圖片資源的情況，我在桌面有一個(gè)項(xiàng)目CPU&GPU,里面放了幾張圖片晶密，都沒有使用
      
      CPU&GPU
      
      
      利用LSUnusedResources檢測沒有使用的資源
  • 6.3擒悬、可執(zhí)行文件瘦身
    • 編譯器優(yōu)化
      • (1)Strip Linked Product、Make Strings Read-Only稻艰、Symbols Hidden by Default設(shè)置為YES懂牧，xcode 默認(rèn)這些都是 YES
        
        編譯器優(yōu)化
      • (2)去掉異常支持，Enable C++ Exceptions尊勿、Enable Objective-C Exceptions設(shè)置為NO僧凤， Other C Flags添加-fno-exceptions
        
        Enable C++ Exceptions
      • (3)利用 AppCode 檢測未使用的代碼：菜單欄 ->Code->InspectCode
        • AppCode 使用以及注冊(cè)說明畜侦，下載以后使用注冊(cè)碼注冊(cè)，AppCode2018.2安裝（破解） Mac , AppCode2018 注冊(cè)碼獲取
          
          AppCode破解后
        • AppCode 的使用
          
          AppCode來檢測未使用類和屬性
      • (4)編寫LLVM插件檢測出重復(fù)代碼躯保、未被調(diào)用的代碼(這個(gè)比較難)
      • (5) LinkMap旋膳，生成LinkMap文件，可以查看 可執(zhí)行文件的具體組成(生成文件后記得回復(fù)原樣)
        
        LinkMap
        
        上面的地址我寫為了/Users/wangchong/Desktop/,運(yùn)行之后再桌面生成了CPU&GPU-LinkMap-normal-x86_64.txt文件
        
        CPU&GPU-LinkMap-normal-x86_64.txt

      • 分析LinkMap文件

        
        
        分析LinkMap文件
      • 借助第三方工具解析LinkMap文件：https://github.com/huanxsd/LinkMap
        
        解析LinkMap文件

• 七吻氧、下面是幾個(gè)問題(不懂的看上面)

  • 你在項(xiàng)目中是怎么優(yōu)化內(nèi)存的溺忧？
  • 優(yōu)化你是從哪幾方面著手咏连？
  • 列表卡頓的原因可能有哪些盯孙？你平時(shí)是怎么優(yōu)化的？
  • 遇到tableView卡頓嘛祟滴？會(huì)造成卡頓的原因大致有哪些振惰？