一、CPU和GPU優化
1、CPU和GPU
- 在屏幕成像的過程中，CPU和GPU起著至關重要的作用
CPU（Central Processing Unit，中央處理器）
對象的創建和銷毀、對象屬性的調整、布局計算、文本的計算和排版、圖片的格式轉換和解碼、圖像的繪制（Core Graphics）
GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）
紋理的渲染
- 在iOS中是雙緩沖機制，有前幀緩存、后幀緩存
2、屏幕成像原理
3、卡頓產生的原因
卡頓解決的主要思路
盡可能減少CPU、GPU資源消耗按照60FPS的刷幀率，每隔16ms就會有一次VSync信號
4、卡頓優化 - CPU
- 盡量用輕量級的對象，比如用不到事件處理的地方，可以考慮使用CALayer取代UIView
- 不要頻繁地調用UIView的相關屬性，比如frame、bounds、transform等屬性，盡量減少不必要的修改
- 盡量提前計算好布局，在有需要時一次性調整對應的屬性，不要多次修改屬性
- Autolayout會比直接設置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數量
- 盡量把耗時的操作放到子線程
文本處理（尺寸計算、繪制）
圖片處理（解碼、繪制）
5、卡頓優化 - GPU
- 盡量避免短時間內大量圖片的顯示，盡可能將多張圖片合成一張進行顯示
- GPU能處理的最大紋理尺寸是4096x4096，一旦超過這個尺寸，就會占用CPU資源進行處理，所以紋理盡量不要超過這個尺寸
- 盡量減少視圖數量和層次
- 減少透明的視圖（alpha<1），不透明的就設置opaque為YES
- 盡量避免出現離屏渲染
6、離屏渲染
在OpenGL中，GPU有2種渲染方式
On-Screen Rendering：當前屏幕渲染，在當前用于顯示的屏幕緩沖區進行渲染操作
Off-Screen Rendering：離屏渲染，在當前屏幕緩沖區以外新開辟一個緩沖區進行渲染操作離屏渲染消耗性能的原因
需要創建新的緩沖區
離屏渲染的整個過程，需要多次切換上下文環境，先是從當前屏幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）；等到離屏渲染結束以后，將離屏緩沖區的渲染結果顯示到屏幕上，又需要將上下文環境從離屏切換到當前屏幕哪些操作會觸發離屏渲染？
光柵化，layer.shouldRasterize = YES遮罩，layer.mask
圓角，同時設置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0
考慮通過CoreGraphics繪制裁剪圓角，或者叫美工提供圓角圖片陰影，layer.shadowXXX
如果設置了layer.shadowPath就不會產生離屏渲染
7、卡頓檢測
- 平時所說的“卡頓”主要是因為在主線程執行了比較耗時的操作
- 可以添加Observer到主線程RunLoop中，通過監聽RunLoop狀態切換的耗時，以達到監控卡頓的目的
二、耗電優化
1、耗電的主要來源
- CPU處理，Processing
- 網絡，Networking
- 定位，Location
-
圖像，Graphics
4.png
2、耗電優化
盡可能降低CPU、GPU功耗
少用定時器
優化I/O操作
盡量不要頻繁寫入小數據，最好批量一次性寫入
讀寫大量重要數據時，考慮用dispatch_io，其提供了基于GCD的異步操作文件I/O的API。用dispatch_io系統會優化磁盤訪問
數據量比較大的，建議使用數據庫（比如SQLite、CoreData）網絡優化
減少、壓縮網絡數據
如果多次請求的結果是相同的，盡量使用緩存
使用斷點續傳，否則網絡不穩定時可能多次傳輸相同的內容
網絡不可用時，不要嘗試執行網絡請求
讓用戶可以取消長時間運行或者速度很慢的網絡操作，設置合適的超時時間
批量傳輸，比如，下載視頻流時，不要傳輸很小的數據包，直接下載整個文件或者一大塊一大塊地下載。如果下載廣告，一次性多下載一些，然后再慢慢展示。如果下載電子郵件，一次下載多封，不要一封一封地下載定位優化
如果只是需要快速確定用戶位置，最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后，會自動讓定位硬件斷電
如果不是導航應用，盡量不要實時更新位置，定位完畢就關掉定位服務
盡量降低定位精度，比如盡量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
需要后臺定位時，盡量設置pausesLocationUpdatesAutomatically為YES，如果用戶不太可能移動的時候系統會自動暫停位置更新
盡量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，優先考慮startMonitoringForRegion:硬件檢測優化
用戶移動、搖晃、傾斜設備時，會產生動作(motion)事件，這些事件由加速度計、陀螺儀、磁力計等硬件檢測。在不需要檢測的場合，應該及時關閉這些硬件
三、啟動優化
1、APP的啟動
APP的啟動可以分為2種
冷啟動（Cold Launch）：從零開始啟動APP
熱啟動（Warm Launch）：APP已經在內存中，在后臺存活著，再次點擊圖標啟動APPAPP啟動時間的優化，主要是針對冷啟動進行優化
通過添加環境變量可以打印出APP的啟動時間分析（Edit scheme -> Run -> Arguments）
DYLD_PRINT_STATISTICS設置為1
如果需要更詳細的信息，那就將DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS設置為1
2、APP的冷啟動可以概括為3大階段
dyld
runtime
main
3、APP的啟動 - dyld
- dyld（dynamic link editor），Apple的動態鏈接器，可以用來裝載Mach-O文件（可執行文件、動態庫等）
4、APP的啟動 - runtime
啟動APP時，runtime所做的事情有
調用map_images進行可執行文件內容的解析和處理
在load_images中調用call_load_methods，調用所有Class和Category的+load方法
進行各種objc結構的初始化（注冊Objc類 、初始化類對象等等）
調用C++靜態初始化器和attribute((constructor))修飾的函數到此為止，可執行文件和動態庫中所有的符號(Class，Protocol，Selector，IMP，…)都已經按格式成功加載到內存中，被runtime 所管理
- 啟動APP時，dyld所做的事情有
裝載APP的可執行文件，同時會遞歸加載所有依賴的動態庫
當dyld把可執行文件、動態庫都裝載完畢后，會通知Runtime進行下一步的處理
5、APP的啟動 - main
- 總結一下
APP的啟動由dyld主導，將可執行文件加載到內存，順便加載所有依賴的動態庫
并由runtime負責加載成objc定義的結構
所有初始化工作結束后，dyld就會調用main函數
接下來就是UIApplicationMain函數，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
6、APP的啟動優化
按照不同的階段
dyld
減少動態庫、合并一些動態庫（定期清理不必要的動態庫）
減少Objc類、分類的數量、減少Selector數量（定期清理不必要的類、分類）
減少C++虛函數數量
Swift盡量使用structruntime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++靜態構造器、ObjC的+loadmain
在不影響用戶體驗的前提下，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
四、安裝包優化
1、安裝包瘦身
a) 安裝包（IPA）主要由可執行文件、資源組成
b) 資源（圖片、音頻、視頻等）
采取無損壓縮
去除沒有用到的資源： https://github.com/tinymind/LSUnusedResources
c) 可執行文件瘦身
- 編譯器優化
Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default設置為YES
去掉異常支持，Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions設置為NO， Other C Flags添加-fno-exceptions - 利用AppCode（https://www.jetbrains.com/objc/）檢測未使用的代碼：菜單欄 -> Code -> Inspect Code
- 編寫LLVM插件檢測出重復代碼、未被調用的代碼
2、LinkMap
-
生成LinkMap文件，可以查看可執行文件的具體組成
6.png
- 可借助第三方工具解析LinkMap文件： https://github.com/huanxsd/LinkMap
面試題
1、你在項目中是怎么優化內存的？
2、優化你是從哪幾方面著手？
3、列表卡頓的原因可能有哪些？你平時是怎么優化的？
4、遇到tableView卡頓嘛？會造成卡頓的原因大致有哪些？
