iOS App启动优化(一)—— 了解App的启动流程
前言:
最近,小编在看戴铭老师的技术分享,感觉收获很多。基于最近的学习,小编总结了一些App启动优化上的知识点,并计划落地一系列App启动优化的文章。
目录如下:
iOS App启动优化(一)—— 了解App的启动流程
iOS App启动优化(二)—— 使用“Time Profiler”工具监控App的启动耗时
iOS App启动优化(三)—— 自己做一个工具监控App的启动耗时
本篇将介绍App的两种启动方式:“冷/热启动”、App完整启动流程以及“优化思路”。
一、“冷启动”与“热启动”
首先,我们先来区分两个启动的概念。
-
冷启动:
App
点击启动前,此时App
的进程还不在系统里。
需要系统新创建一个进程分配给App
。(这是一次完整的App
启动过程) -
热启动:
App
在冷启动后用户将App
退回后台,此时App
的进程还在系统里。
用户重新返回App
的过程。(热启动做的事较少)
主要区别:
名称 | 区别 |
---|---|
冷启动 | 启动时,App的进程不在系统里,需要开启新进程。 |
热启动 | 启动时,App的进程还在系统里,不需要开启新进程。 |
二、App的完整启动流程(冷启动流程)
主要分为三个阶段:
main()
函数执行前(pre-main阶段)main()
函数执行后(从main
函数执行,到设置self.window.rootViewController
执行完成)- 首屏渲染完成后(从
self.window.rootViewController
执行完成到didFinishLaunchWithOptions
方法作用域结束)
(1)main函数执行前,系统会做的事:
-
加载可执行文件。(
App
里的所有.o
文件) -
加载动态链接库,进行
rebase
指针调整和bind
符号绑定。 -
ObjC
的runtime
初始化。
包括:ObjC
相关Class
的注册、category
注册、selector
唯一性检查等。 -
初始化。
包括:执行+load()
方法、用attribute((constructor))
修饰的函数的调用、创建C++
静态全局变量等。
简单来说,
App启动后,首先,系统内核(Kernel)创建一个进程。
其次,加载可执行文件。(可执行文件是指Mach-O格式的文件,也就是App中所有.o文件的集合体)这时,能获取到dyld(dyld是苹果的动态链接器)的路径。
然后,加载dyld,主要分为4步:
1 . load dylibs:这一阶段dyld会分析应用依赖的dylib
,找到其mach-o
文件,打开和读取这些文件并验证其有效性,接着会找到代码签名注册到内核,最后对dylib
的每一个segment
调用mmap()。
2 . rebase/bind:进行rebase
指针调整和bind
符号绑定。
3 . ObjC setup:runtime运行时初始化。包括ObjC
相关Class
的注册、category
注册、selector
唯一性检查等。
4 . Initializers:调用每个ObjC
类与分类的+load
方法,调用attribute((constructor))
修饰的函数、创建C++
静态全局变量。
(2)main函数执行后:
main函数执行后的阶段,指的是:从 main
函数执行开始,到 appDelegate
的 didFinishLaunchingWithOptions
方法里首屏渲染相关方法执行完成。
即,从main
函数执行到设置self.window.rootViewController
执行完成的阶段。
-
首屏初始化所需配置文件的读写操作;
-
首屏列表大数据的读取;
-
首屏渲染的大量计算;
(3)首屏渲染完成后:
首屏渲染完成后的阶段,指的是:didFinishLaunchingWithOptions
方法作用域
内执行首屏渲染后的所有方法执行。
即从设置self.window.rootViewController
到didFinishLaunchWithOptions
方法作用域结束。
这个阶段,首屏已经渲染完成。
需要做的事:
-
初始化一些首屏展示不需要的功能。
-
优化主线程,先处理会卡住主线程的方法,不能影响到用户的后续操作。
三、具体优化思路
用户能感知到的启动时长主要是在 “main函数执行前” 、“main函数执行后到首屏渲染完成”的阶段。
main函数执行前,优化思路如下:
(1)减少使用 +load()
方法
-
方案一:如果可能的话,将
+load
中的内容,放到渲染完成后做。 -
方案二:使用
+initialize()
的方法代替+load()
,注意把逻辑移动到+initialize()
时,要注意避免+initialize()
的重复调用问题,可以使用dispatch_once()
让逻辑只执行一次。
小知识点:
+load()
与+initialize()
两者的区别?
+load()
方法会在main()函数调用前就调用,而+initialize()
是在类第一次使用时才会调用。
+load
方法的调用优先级: 父类 > 子类 > 分类,并且不会被覆盖,均会调用。
+load
方法是在main() 函数之前调用,所有的类文件都会加载,包括分类也会加载。
+initialize
方法的调用优先级:分类 > 子类,父类 > 子类。(父类的分类重写了+initialize
方法会覆盖父类的+initialize
方法)
(2)合并多个动态库
苹果公司建议使用更少的动态库,并且建议在使用动态库的数量较多时,尽量将多个动态库进行合并。数量上,苹果公司最多可以支持6
个非系统动态库合并为一个。
(3)优化类、方法、全局变量
减少加载启动后不会去使用的类或方法;少用C++全局变量;
main函数执行后,优化方案如下:
(4)优化首屏渲染前的功能初始化
main函数执行后到首屏渲染完成前,只处理首屏渲染相关业务。
首屏渲染外的其他功能放到首屏渲染完成后去初始化。
(5)优化主线程耗时操作,防止屏幕卡顿。
首先检查首屏渲染前,主线程上的耗时操作。将耗时操作滞后或异步处理。
通常的耗时操作有:网络加载、编辑、存储图片和文件等资源。
针对耗时操作做相对应的优化即可。
最后,我是站在iOS业界巨人的肩膀上完成了App启动优化(一)、(二)、(三),感谢戴铭老师精彩的技术分享。
另附上,戴铭老师课程链接:《iOS开发高手课》
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