關于iOS性能優化

性能優化

80% 的性能優化都是不必要的, 如果應用存在明顯問題. 再逐一核對.

1. 內存的優化:

  • 重用和懶加載Views.
    • 模仿tableview進行重用: 不要一次創建所有的SubViews . 而當需要時才創建, 當使用過后, 放入可重用的緩存池.
    • 一般在scrollView中滾動時創建你的views,避免不必要的內存分配.
    • 也可以在用戶點擊了一個按鈕需要 創建呈現一個view的場景.
  • 重用大開銷對象 . 一些object的初始化很慢,比如NSDateFormatterNSCalendar, 然后有時不可避免的需要使用它們. 可以通過屬性記錄或者靜態變量(這種方式會同單例一樣在app運行時一直存在.) 創建;

1.1 Cache選擇.

需要緩存的數據原則: 那些不大可能改變但是需要經常讀取的東西. 如: 服務器的響應,圖片,甚至計算結果(cell的行高).

NSCache和NSDictionary類似,不同的是系統會自動回收.所以盡量使用NSCache.

1.2 選擇正確的集合

  • Arrays: 使用index來lookup很快, 但是使用value lookup很慢. 同樣插入/刪除都很慢.
  • Dictionaries: 用key查找比較快;
  • Sets: 無序的. 用值查找很快, 插入和刪除很快 ;

2. 界面和渲染優化:

2.1 基本

  • 盡量將不透明view的Opaque屬性設置為true. 尤其是他們出現在賦值動畫或是ScrollView中. 通常我們可以對tableview中的cell做此設置.(這樣可以讓系統用一個最優的方式渲染這些views. 你可以在模擬器中用Debug\Color Blended Layers選項來發現哪些view沒有被設置為opaque。目標就是,能設為opaque的就全設為opaque!).
  1. 在imageView設置前, 盡量先調整好圖片大小. 尤其放在UIScrollView中 , 運行中自動縮放是十分耗能. 如果圖片是從遠端服務器加載到的, 你不能控制圖片大小. 那么最好在background thread縮放到固定大小, 然后在imageView中顯示.

  2. 避免使用過大的 xib,嘗試為每一個Controller配置一個單獨的xib, 盡可能把一個ViewController的View層次結構分散到單獨的xib中去. 因為當你加載一個xib的時候所有內容都被放在內存里,包括圖片,聲音文件; 如果有一個不會即刻用到的View. 就違反懶加載意義了.

  3. CALayer: 采用CornerRadius 設置圓角時, 如果數量過多,例如QQ用戶會話列表,那么滾動時會大幅降低應用的幀數. 所需圓角較多的情況下, 可以預先生成圖片并緩存, 再使用. (更新: iOS9之后蘋果已經修復,可以直接設置CornerRadius)

  4. 正確設置背景圖片:

    • 如果使用小圖平鋪來創建背景圖的話, 采用UIColor的colorWithPatternImage的渲染速度會更快.它是用來創建小的重復的的圖片做背景, self.view.backgroundColor = [UIColor colorWithPatternImage:image]
    • 如果你需要加載一個大圖片 且只供一次性使用, 采用imageWIthContentsOfFile 來加載 ;
    • 如果是全畫幅做背景且需要多次重用, 使用imageNamed會將圖片緩存 ;
    UIImageView *backgroundView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"background"]];
    

[self.view addSubview:backgroundView];
```

  • 設置Shadow Path: 如何在一個View或者layer上加一個shadow, QuartzCore框架是很多人第一選擇. 但是Core Animation不得不先在后臺得出你的圖形并并加好陰影之后才渲染. 這開銷很大. 可以使用shadowPath避免這個問題 . view.layer.shadowPath = [[UIBezierPath bezierPathWithRect:view.bounds] CGPath]; 這樣iOS就不必每次都計算如何渲染, 它使用一個預先計算好的路徑.不過可能在某些View計算path比較困難,且當View的frame變化時,你都需要區update shadowPath.
  • 盡量不要在viewWillAppear中進行太多操作.

2.2 權衡渲染

在iOS中可以有很多方法做出漂亮的按鈕. 你可以用整幅圖片, 可調大小圖片,或者CAlayer,CoreGraphics甚至OpenGL來畫他們. 每個不同的解決方法都有不同的復雜程度和相應的性能.

簡單來說: 就是用事先渲染好的圖片更快. 省去繪畫步驟; 但是若把所有的圖片都放到bundle中, 這樣就增加了體積. --- 因此, 這就是使用可變大小的圖片更好的地方.

另外, 使用圖片也意味著你失去了使用代碼調整圖片的機動性. 如果要做一個動畫效果, 可能就需要多個圖片了.

所以,就需要權衡空間與時間花費.

2.3 使用Sprite Sheets(游戲開發)

Sprite Sheets 可以讓渲染速度加快, 甚至比標準的屏幕渲染方法節省內存 ;

3. 多線程方面

  • 除渲染,觸摸響應,UI操作 等,盡量都使用異步來處理: 如 I/O,存儲,網絡,異步線程通知.

4.網絡方面的優化.

  • 網絡響應NSURLConnection緩存策略.
  • 當傳輸網絡數據過大時, 采用gzip壓縮方式可以一定程度降低文件大小.(AFN框架已支持) gzip;
  1. 避免反復處理數據 : 許多應用需要從服務器加載功能所需的JSON/XML數據, 在服務器端和客戶端盡量使用相同的數據結構. 因為在內存中操作數據轉換數據結構是開銷很大的;(獲取對應的數組結構或字典結構)

  2. JSON 相比較于 XML,優點在于解析快,更小更易于傳輸,但其實當你傳輸較大數據的時候,使用 SAX 解析 XML 時,可以做到邊下載邊解析,可極大的降低內存消耗 .

  • 減少使用Web特性: 想要更高的性能你就要調整下你的HTML了。
    • 第一件要做的事就是盡可能移除不必要的javascript,避免使用過大的框架。能只用原生js就更好了。
    • 另外,盡可能異步加載例如用戶行為統計script這種不影響頁面表達的javascript。
    • 最后,永遠要注意你使用的圖片,保證圖片的符合你使用的大小。使用Sprite sheet提高加載速度和節約內存。

6.tableview的優化.

簡單總結:

  1. 緩存行高
  2. cell的所有子視圖都用預先創建,不需要的可以先設置隱藏
  3. 所有子視圖都應該是添加到contentView上,
  4. 所有子視圖都必須指定背景色,且不設置alpha
  5. cell柵格化 layer.shouldRasterize = true layer.rasterizationScale = UIScreen.mainScreen().scale
  6. 異步繪制 layer.drawsAsynchronously = true.

1. cell重用機制

UITableView只會創建一屏幕或多一點的Cell, 每當Cell滑出屏幕時, 就會放入到一個緩存池中,當要顯示某一位置的cell時,會根據注冊ID先去緩存池中取, 如果有,就直接拿來使用, 如果沒有,才會創建;

  • 當cell里需加載網絡圖片的話, 采用異步方式(如直接使用SDWebImage),且先放置一個默認圖片, 去的網絡數據后再更新.
  • 如果單個cell所需網絡數據的請求時間過長, 可以選擇在tableview停止滑動之后再加載網絡數據, 可以利用UIScrollViewDelegate中的scrollViewDidEndDragging和scrollViewDidEndDecelerating來獲知停止滑動. 還可以在scrollViewWillBeginDragging函數做,添加代碼來停止正在進行的數據加載;
  • 盡量使用rowHeigh, sectionFooterHeight,sectionHeaderHeight 來設置固定的高,而不是請求代理,即便需要請求,也不要在代理方法內計算行高, 提前緩存好 . 如標題2.
  • 避免漸變,圖片縮放,后臺選人
  • 盡量使所有的view opaque,包括cell自身
  • 減少Subviews的數量
  • 使用shadowPath來畫陰影
  • 盡量不適用或減少放置在CellForRowAtIdexPath方法內的操作.如果你需要用到它,只用一次然后緩存結果
  • 使用正確的數據結構來存儲數據

2. 緩存動態行高

在使用UITableVIew的時候可能會遇到這種情況: UITableViewCell中的內容來自網絡端,可能需要根據內容而生成高度不一致的Cell.

解決方式

2.1 常規解決方式:

先實現delegate中的cell高度的定義方法. heightForRowAtIndexPath:和數據源的cellForRowAtIndexPath, 但是cell高度定義的代理方法總是優先于cell設置的數據源方法調用,這里始終有個矛盾,即在設置cell高度的時候,cell顯示數據還沒有拿到;

所以,我們先要獲取數據,使用+(float)cellHeighWithText:(NSString*)或其他方式計算出內容的行高,設置之后再通過數據源把內容填進去.

不足: 在這里,首先實際上對于同一條數據,內容被加載了兩次;其次,在計算富文本或者大量數據大小的時候,tableview會出現卡頓.

2.2 使用NSCache

簡單來說,NSCache是一個傻瓜式的緩存控件, 存取方式類似于NSDictionary, 工作方式與蘋果的內存管理體系一致. 在內存緊張的時候,它會自動釋放存儲的對象;所以,項目中所有稱之為緩存的對象都應該被被換成NSCache,代替NSArray和NSDictionary的緩存功能,(例如蘋果的webView的緩存默認是交給NSCache管理的);

如果tableview數量多且不規則,我們需要做的就是在計算高度的時候就生成一個UITableViewCell或是直接cell行高并存入NSCache,需要返回Cell時, 先從緩存池中需找哪個Cell, 如果沒找到則使用UITableView的重用機制重用,如果還找不到,在新建一個;

-(UITableViewCell* )tableview:(UITableView* )tableview  preparedCellForIndexPath:(NSIndexPath * )indexPath withData:(id)data {
    NSString * key = [NSString stringWithFormat:@"%ld-%ld",(long)indexPath.section,indexPath.row];
    //try to get the cell from cache.
    YQTableViewCell * cell = [_cellCache objectForKey:key];
    if(!cell) {
        //cache中沒有從重用中獲取
        static NSString * ID = @"cell";
        cell = (YQTableviewCell* ) [tableview dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
        if(!cell) { //還沒有 ,創建 并存入緩存池
            cell = [[YQTableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:cellIdentifier];
            }
    //數據內容傳給cell顯示
    [cell setContentText:data]    
    //存入cache
    [_cellCache setObject:cell forked:key];
    }
    return cell;
}

7.數據存儲方式

選擇正確的數據存儲選項 plist-歸解檔-偏好設置 - SQLite - Core Data.

  • 小規模數據的使用NSUserDefaults 存儲是比較好的方式 .
  • plist(XML),是需要讀取整個文件到內存中解析, 這個不是很實惠.
  • 歸解檔: 同樣有上面問題.
  • 對于較大數據使用SQLite 或Core Data,SQLite進行大量數據操作時需要關閉事務,可節省大量時間.

8. 處理內存警告

系統內存過低時,iOS會通知所有的運行中app . 最佳方式是移除對緩存,圖片object和其他一些可以重新創建的對象的強引用.

UIKit 提供了幾種收集內存警告的方法:

  • app delegate 中的 applicationDidReceiverMemoryWarning 的方法
  • 在自定義控制器的子類中覆蓋didReceiverMemoryWarning方法
  • 自己注冊并接受 UIApplicationDidReceiverMemoryWarningNotification 通知.

收到這個通知, 你就需要釋放任何不必要的內存使用, 例如: UIViewController的默認行為是移除一些不可見的view . 它的一些子類則可以補充這個方法, 刪掉一些額外的數據結構. 一個有圖片緩存的app可以移除不再屏幕上顯示的圖片 .

9. 加速啟動時間

快速打開app是很重要的, 特別是第一次打開的時候 ; 所能做的就是使它在此期間盡可能的做更多的異步任務, 比如請求數據,解析數據.避免過大的xib,因為這是在主線程上加載的. 所以盡量使用sb吧. (測試啟動速度要把設備從xcode斷開,因為xcode debug時watchdog并不運行)

  • 在didFInishLaunching 里 開始盡可能多的異步任務來使你的應用盡早得到展示數據

10. 手動使用Autorelease Pool

手動釋放臨時對象.

NSArray *urls = <# An array of file URLs #>;
for(NSURL *url in urls) {
    @autoreleasepool {
        NSError *error;
        NSString *fileContents = [NSString stringWithContentsOfURL:url
                                         encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        /* Process the string, creating and autoreleasing more objects. */
    }
}
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