iOS效能優化篇
好的app應該有好的效能流暢度，本篇文章就大概講一下ios效能優化。
先來談談CPU和GPU
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在螢幕成像的過程中，CPU和GPU起著至關重要的作用
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CPU( Central Processing Unit, 中央處理器)就是機器的“大腦”，也是佈局謀略、發號施令、控制行動的“總司令官”。
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CPU的結構主要包括運算器（ALU, Arithmetic and Logic Unit）、控制單元（CU, Control Unit）、暫存器（Register）、快取記憶體器（Cache）和它們之間通 訊的資料、控制及狀態的匯流排。
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GPU全稱為Graphics Processing Unit，中文為圖形處理器，就如它的名字一樣，GPU最初是用在個人電腦、工作站、遊戲機和一些移動裝置（如平板電腦、智慧手機等）上執行繪圖運算工作的微處理器。
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為什麼GPU特別擅長處理影象資料呢？這是因為影象上的每一個畫素點都有被處理的需要，而且每個畫素點處理的過程和方式都十分相似，也就成了GPU的天然溫床。
在iOS中是雙緩衝機制，有前幀快取、後幀快取，即GPU會預先渲染好一幀放入一個緩衝區內（前幀快取），讓視訊控制器讀取，當下一幀渲染好後，GPU會直接把視訊控制器的指標指向第二個緩衝器（後幀快取）。當你視訊控制器已經讀完一幀，準備讀下一幀的時候，GPU會等待顯示器的VSync訊號發出後，前幀快取和後幀快取會瞬間切換，後幀快取會變成新的前幀快取，同時舊的前幀快取會變成新的後幀快取。
螢幕成像原理
卡頓產生的原因
在Sync訊號到來後，系統圖形服務會通過CADisplayLink等機制通知App，App主執行緒開始在CPU中計算顯示內容，比如檢視的建立，佈局計算，圖片解碼，文字繪製等。隨後CPU會將計算好的內容提交到GPU去，由GPU進行交換，合成，渲染。隨後GPU會把渲染結果提交到幀緩衝區，等待下一次VSync訊號（垂直同步訊號）到來時顯示到螢幕上。由於垂直同步機制，如果在一個VSync時間內，CPU或者GPU沒有完成內容提交，則那一幀就會被丟棄，等待下一次機會再顯示，而這時顯示屏因為沒有新的重新整理，會保留之前的內容不變。這就造成了卡頓。
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按照60FPS的刷幀率，每隔16ms就會有一次VSync訊號
卡頓優化 -CPU
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儘量用輕量級的物件，比如用不到事件處理的地方，可以考慮使用CALayer取代UIView
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不要頻繁地呼叫UIView的相關屬性，比如frame、bounds、transform等屬性，儘量減少不必要的修改
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儘量提前計算好佈局，在有需要時一次性調整對應的屬性，不要多次修改屬性
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Autolayout會比直接設定frame消耗更多的CPU資源
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圖片的size最好剛好跟UIImageView的size保持一致
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控制一下執行緒的最大併發數量
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儘量把耗時的操作放到子執行緒
卡頓優化 -GPU
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儘量避免短時間內大量圖片的顯示，儘可能將多張圖片合成一張進行顯示
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儘量減少檢視數量和層次
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減少透明的檢視（alpha<1），不透明的就設定opaque為YES
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儘量避免出現離屏渲染
離屏渲染
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在OpenGL中，GPU有2種渲染方式
1.On-Screen Rendering：當前螢幕渲染，在當前用於顯示的螢幕緩衝區進行渲染操作
2.Off-Screen Rendering：離屏渲染，在當前螢幕緩衝區以外新開闢一個緩衝區進行渲染操作
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離屏渲染消耗效能的原因
1.需要建立新的緩衝區
2.離屏渲染的整個過程，需要多次切換上下文環境，先是從當前螢幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）；等到離屏渲染結束以後，將離屏緩衝區的渲染結果顯示到螢幕上，又需要將上下文環境從離屏切換到當前螢幕
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哪些操作會觸發離屏渲染？
1.光柵化，layer.shouldRasterize = YES
2.遮罩，layer.mask
3.圓角，同時設定layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大於0
考慮通過CoreGraphics繪製裁剪圓角，或者叫美工提供圓角圖片
4.陰影，layer.shadowXXX
如果設定了layer.shadowPath就不會產生離屏渲染
耗電優化
耗電的主要來源？
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CPU處理，Processing
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網路，Networking
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定位，Location
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影象，Graphics
1. 定位優化
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如果只是需要快速確定使用者位置，最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成後，會自動讓定位硬體斷電
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如果不是導航應用，儘量不要實時更新位置，定位完畢就關掉定位服務
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儘量降低定位精度，比如儘量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
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需要後臺定位時，儘量設定pausesLocationUpdatesAutomatically為YES，如果使用者不太可能移動的時候系統會自動暫停位置更新
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儘量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，優先考慮startMonitoringForRegion:
APP啟動優化
先來看app啟動流程
APP的啟動可以分為2種
1、冷啟動（Cold Launch）：從零開始啟動APP
2、熱啟動（Warm Launch）：APP已經在記憶體中，在後臺存活著，再次點選圖示啟動APP
APP啟動時間的優化，主要是針對冷啟動進行優化
通過新增環境變數可以打印出APP的啟動時間分析（Edit scheme -> Run -> Arguments）
1、DYLD_PRINT_STATISTICS設定為1
2、如果需要更詳細的資訊，那就將DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS設定為1
APP的冷啟動概括為三大階段
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dyld，Apple的動態連結器，可以用來裝載Mach-O檔案（可執行檔案、動態庫等）
啟動APP時，dyld所做的事情有
1.裝載APP的可執行檔案，同時會遞迴載入所有依賴的動態庫
2.當dyld把可執行檔案、動態庫都裝載完畢後，會通知Runtime進行下一步的處理
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runtime
啟動APP時，runtime所做的事情有
1.呼叫map_images進行可執行檔案內容的解析和處理
2.在load_images中呼叫call_load_methods，呼叫所有Class和Category的+load方法
3.進行各種objc結構的初始化（註冊Objc類 、初始化類物件等等）
4.呼叫C++靜態初始化器和__attribute__((constructor))修飾的函式
到此為止，可執行檔案和動態庫中所有的符號(Class，Protocol，Selector，IMP，…)都已經按格式成功載入到記憶體中，被runtime 所管理
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main
1.APP的啟動由dyld主導，將可執行檔案載入到記憶體，順便載入所有依賴的動態庫
2.並由runtime負責載入成objc定義的結構
3.所有初始化工作結束後，dyld就會呼叫main函式
4.接下來就是UIApplicationMain函式，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
優化方案
一、dyld
減少動態庫、合併一些動態庫（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++虛擬函式數量
Swift儘量使用struct
二、runtime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的__attribute__((constructor))、C++靜態構造器、ObjC的+load
三、main
在不影響使用者體驗的前提下，儘可能將一些操作延遲，不要全部都放在finishLaunching方法中
按需載入
後面會分享自己的優化過程
Follow: ofollow,noindex" target="_blank">https://github.com/sallenhandong
Source: https://slimsallen.com/#/detail/iosperformance.md
作者：slimsallen
連結：https://juejin.im/post/5b7a9c466fb9a019eb43b0d5