iOS知识点总结
多线程：
进程和线程的区别：进程是火车, 线程是车厢。进程间不共享上下文, 同一进程下的线程共享进程的上下文
• 同步（sync）：阻塞当前线程, 任务立即执行
• 异步（async）：可以在新的线程中执行任务, 具备开启新线程的能力。
• 串行：同一时间只有一个任务执行
• 并行：同一时间有多个任务执行（多核）
• 并发：单核通过时间片轮转宏观上实现并行的机制
数据结构：
• 堆：逻辑结构完全二叉树, 可以用一维数组实现, 这种数据结构方便求极值。向上调整算法/向下调整算法
• 栈：先进后出, 可以用一维数组或者链表实现
内存：
• 堆：动态分配, 主要为了解决栈空间释放后变量也被释放的问题
• 栈：逻辑上先进后出, 由系统控制。
Swift:
函数调用方式：
静态, 动态。动态包括函数表调用和消息发送。扩展（extension）没有函数表, 所以只能使用静态或者消息发送的方式。结构体及其扩展静态调用；类默认函数表调用, final-静态, @objc-函数表, dynamic-消息发送；类扩展默认使用静态调用, 类扩展+@objc/dynamic-消息发送
Swift与OC区别：
-
Swift是静态语言, 有类型推断, OC是动态语言 -
Swift面向协议编程, OC面向对象编程 -
Swift注重值类型, OC注重引用类型 -
Swift支持泛型, OC只支持轻量泛型 -
Swift支持静态派发(效率高)、动态派发(函数表派发、消息派发), OC支持动态派发(消息派发) -
Swift支持函数式编程 -
Swift的协议不仅可以被类实现, 也可以被struct和enum实现 -
Swift有元组类型、支持运算法重载 -
Swift支持命名空间 -
Swift支持默认参数(函数) -
Swift比OC代码更简洁 - 值类型优化:如写时拷贝
Block：
全局block在数据区, 没有捕获变量的block原本应该在栈, 但是编译器优化, 转移到了数据区。捕获变量的block变量会在堆, 但如果是block对象, 因为没有变量名, 所以不会再其他地方调用, 会在栈。捕获变量的block对象如果对其使用copy, 会在堆。（MRC下, 如果不对捕获变量的block使用COPY, 就在栈）
layoutSubviews调用时机：
有尺寸且添加到父View上时, 父视图是ScrollView且滚动时, 改变尺寸时
load、initialize方法的区别:
• 调用方式
- load是根据函数地址直接调用
- initialize是通过objc_msgSend调用
• 调用时刻
- load是runtime加载类、分类的时候调用（只会调用1次）
- initialize是类第一次接收到消息的时候调用, 每一个类只会initialize一次,
如果有
SubClass继承Class.
则在SubClass第一次收到消息时, 会先调用SubClass-initialize, 再调用Class-initialize;
如果SubClass没有重写initialize, 则在SubClass-initialize过程中触发Class-initialize, 表现为Class-initialize被调用了两次. 即一个类向上的继承树上有N个类, 在接收到消息时就会触发N+1次initialize, 如果某个类没有重写initialize, 则会向上调用最近的initialize
综上: 重写initialize时需用考虑使用dispatchonce避免重复调用和初始化.
热启动与冷启动
参考: http://events.jianshu.io/p/783d8b3ef884 、 https://www.jianshu.com/p/4c1adabc8b90
- 热启动：就是按下home键的时候, app还存在一段时间, 这时点击app马上就能恢复到原状态, 这种启动我们称为热启动。当APP 启动时需要的 dylibs 仍然停留在设备的磁盘缓存的时候,这个时候就是热启动,热启动的速度会更快。
- 冷启动：app被kill掉之后, 重新打开启动过程为冷启动。
性能优化：
冷启动:
冷启动可大致分为两个阶段, 分别为main函数之前、main之后到didFinishLaunching执行完毕, 很多时候, 首页的完成展示前的阶段可包含在启动阶段内. 上述两个阶段为pre-main和main.
pre-main阶段:
pre-main的过程
- 加载
mach-o可执行文件 - 加载dyld到App进程,
- 加载动态库（包括所依赖的所有动态库）
- Rebase 内部指针调整。
- Bind 把指针正确的指向Image外部的内容。通过符号表查找
- 初始化Objective-C Runtime, Objc运行时的初始化处理, 包括Objc相关类的注册、category注册、selector唯一性检查
- 其他初始化, 包括执行了+load()方法、attribute((constructor))修饰的函数调用、创建C++静态全局变量
针对pre-main的优化:
- 尽量缩小
mach-o的大小(待研究) - 1 - 减少动态库, 在动态库较多时将多个动态库合并 - 3
- 减少Objc类, category的数量, 清除用不到的类、函数 - 4, 6
- 使用
dispatchonce+initialize代替+load, 尽量减少attribute((constructor))的调用, 也可以考虑用dispatchonce+initialize代替 - 7 - 二进制重排.
t1.png
main阶段:
- dyld调 main()
- 调UIApplicationMain()
- 调applicationWillFinishLaunching
- 调didFinishLaunchingWithOptions
这部分包含大量APP配置和业务代码, 梳理好其内容, 将能延后的内容尽量延后, 此阶段可用的办法有:
- 延后部分代码执行
- 使用闪屏优化体验
- 内嵌启动首页展示数据
- 多线程
热启动
- 数据优化,将耗时操作做异步处理。
- 检查NSUserDefaults的存储,NSUserDefaults实际上是在Library文件夹下会生产一个plist文件,加载的时候是整个plist配置文件全部load到内存中。所以非常频繁的存取大量数据也是有可能导致APP启动卡顿的
卡顿
手机成像过程
产生卡顿是由于屏幕的成像显示导致, 而屏幕画面的显示离不开手机的CPU和GPU. CPU主要负责计算, 比如说界面的布局排版, 文字的大小和颜色, 图片显示的解码等操作都需要CPU计算, CPU将计算好的数据提交给GPU, GPU就将CPU计算好的数据进行渲染。因为屏幕显示的数据是特定格式的,只有通过GPU渲染过的数据才能显示在屏幕上；GPU把渲染过的数据放到帧缓存区, 视频控制器从帧缓存区读取数据显示到屏幕上.
卡顿.png
卡顿的主要原因
CPU和GPU所花费的时间太长从而造成俗称的丢帧（掉帧）. 垂直同步信号的发射频率是固定的, 信号发出, 表明着即将显示数据。若是期间, CPU或GPU有一步耗时较长（第3帧的渲染）, 垂直信号已发出, 可是GPU尚未渲染完, 那么就是显示渲染好的第2帧数据, 连续显示相同的帧, 就形成了画面卡顿; 第3帧会在第4次同步信号过来时再显示。这就是卡顿的根本原因.
1. CPU和GPU
CUP(Central processing Unit,中央处理器)
对象的创建和销毁、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转换和解码、图像的绘制(Core Graphics)
GPU (Graphics Processing Unit，图形处理器)
纹理的渲染
优化:
- 尽可能减少CPU、GPU资源消耗
- 尽量用轻量级的对象，比如用不到事件处理的地方，可以考虑使用CALayer取代UIView
- 不要频繁地调用UIView的相关属性，比如frame、bounds、transform等属性，尽量减少不必要的修改
- 尽量提前计算好布局，在有需要时一次性调整对应的属性，不要多次修改属性
- Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源
- 图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致
- 控制一下线程的最大并发数量
- 尽量避免短时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张进行显示
- GPU能处理的最大纹理尺寸是4096x4096，一旦超过这个尺寸，就会占用CPU资源进行处理，所以纹理尽量不要超过这个尺寸
- 尽量减少视图数量和层次
- 减少透明的视图(alpha<1)，不透明的就设置opaque为YES
- 尽量把耗时的操作放到子线程（文本尺寸、图片处理）
2. 离屏渲染（尽量避免出现离屏渲染）
在OpenGL中，GPU有2种渲染方式
On-Screen Rendering:当前屏幕渲染，在当前用于显示的屏幕缓冲区进行渲染操作
Off-Screen Rendering:离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作
离屏渲染消耗性能的原因
1、需要创建新的缓冲区
2、离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，先是从当前屏幕(On-Screen)切换到离屏(Off-Screen);等到离屏渲染结束以后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕
哪些操作会触发离屏渲染?
光栅化，layer.shouldRasterize = YES
遮罩，layer.mask
? 圆角，同时设置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0（考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者叫UI提供圆角图片）
阴影，layer.shadowXXX (如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染)。
耗电
- 尽可能降低CPU、GPU功耗
- 少用定时器
- 优化I/O操作
- 尽量不要频繁写入小数据，最好批量一次性写入
- 读写大量重要数据时，考虑用dispatch_io，其提供了基于GCD的异步操作文件I/O的API。用dispatch_io系统会优化磁盘访问
- 数据量比较大的，建议使用数据库(比如SQLite、CoreData)
网络
- 减少、压缩网络数据
- 如果多次请求的结果是相同的，尽量使用缓存
- 使用断点续传，否则网络不稳定时可能多次传输相同的内容
- 网络不可用时，不要尝试执行网络请求
- 让用户可以取消长时间运行或者速度很慢的网络操作，设置合适的超时时间
- 批量传输，比如，下载视频流时，不要传输很小的数据包，直接下载整个文件或者一大块一大块地下载。如果下载广告，一 次性多下载一些，然后再慢慢展示。如果下载电子邮件，一次下载多封，不要一封一封地下载
定位
- 如果只是需要快速确定用户位置，最好用
CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后，会自动让定位硬件断电 - 如果不是导航应用，尽量不要实时更新位置，定位完毕就关掉定位服务
- 尽量降低定位精度，比如尽量不要使用精度最高的
kCLLocationAccuracyBest - 需要后台定位时，尽量设置
pausesLocationUpdatesAutomatically为YES，如果用户不太可能移动的时候系统会自动暂停位置更新 - 尽量不要使用
startMonitoringSignificantLocationChanges，优先考虑startMonitoringForRegion: - 用户移动、摇晃、倾斜设备时，会产生动作(
motion)事件，这些事件由加速度计、陀螺仪、磁力计等硬件检测。在不需要检测的场合，应该及时关闭这些硬件
