高性能iOS应用开发笔记

堆、栈

栈:
应用中新创建的每个线程都有专用的栈空间,该空间由保留的内存和初始提交的内存组
成。栈可以在线程存在期间自由使用。线程的最大栈空间很小,这就决定了以下的限制。

• 可被递归调用的最大方法数
每个方法都有其自己的栈帧,并会消耗整体的栈空间。例如,如例 2-1 所示,如果你调 用 main,那么 main 将调用 method1,而 method1 又将调用 method2,这就存在三个栈帧 了,且每个栈帧都会消耗一定字节的内存。

 main() {
         method1();
}
     method1() {
         method2();
}

• 一个方法中最多可以使用的变量个数
所有的变量都会载入方法的栈帧中,并消耗一定的栈空间。
• 视图层级中可以嵌入的最大视图深度
渲染复合视图将在整个视图层级树中递归地调用 layoutSubViews 和 drawRect 方法。如 果层级过深,可能会导致栈溢出。

堆:
每个进程的所有线程共享同一个堆。一个应用可以使用的堆大小通常远远小于设备的 RAM 值。例如,iPhone 5S 拥有大约 1GB 的 RAM,但分配给一个应用的堆大小最多不到 512MB。应用并不能控制分配给它的堆。只有操作系统才能管理堆。

• 与通过类创建的对象相关的所有数据都存放在堆中。
类可能包含属性或值类型的实例变量(iVars),如 int、char 或 struct。但因为对象是在 堆内创建的,所以它们只消耗堆内存。
当对象被创建并被赋值时,数据可能会从栈复制到堆。类似地,当值仅在方法内部使用 时,它们也可能会被从堆复制到栈。这可能是个代价昂贵的操作。

ARC 规则

• 不能实现或调用 retain、release、autorelease 或 retainCount 方法。这一限制不仅针 对对象,对选择器同样有效。因此,[obj release]或@selector(retain)是编译时的错误。
• 可以实现 dealloc 方法,但不能调用它们。不仅不能调用其他对象的 dealloc 方法,也 不能调用超类。[super dealloc] 是编译时的错误。
但你仍然可以对 Core Foundation 类型的对象调用 CFRetain、CFRelease 等相关方法。
• 不能调用 NSAllocateObject 和 NSDeallocateObject 方法。应使用 alloc 方法创建对象, 运行时负责回收对象。
• 不能在 C 语言的结构体内使用对象指针。
• 不能在 id 类型和 void * 类型之间自动转换。如果需要,那么你必须做显示转换。
• 不能使用 NSAutoreleasePool,要替换使用 autoreleasepool 块。
• 不能使用 NSZone 内存区域。
• 属性的访问器名称不能以 new 开头,以确保与 MRC 的互操作性。
• 虽然总的来说需要避免许多事情,但仍然可以混合使用 ARC 和 MRC 代码

变量限定符

__strong 这是默认的限定符,无需显示引入。只要有强引用指向,对象就会长时间驻留在内存 中。可以将 __strong 理解为 retain 调用的 ARC 版本。
__weak 这表明引用不会保持被引用对象的存活。当没有强引用指向对象时,弱引用会被置为 nil。可将 __weak 看作是 assign 操作符的 ARC 版本,只是对象被回收时,__weak 具有 安全性——指针将自动被设置为 nil。
__unsafe_unretained
__weak 类似,只是当没有强引用指向对象时,__unsafe_unretained 不会被置为 nil。 可将其看作 assign 操作符的 ARC 版本。
__autoreleasing
__autoreleasing用于由引用使用id *传递的消息参数。它预期了autorelease方法会 在传递参数的方法中被调用。

内存管理规则

• 你拥有所有自己创建的对象,如 new、alloc、copy 或 mutableCopy。
• 你可以用 MRC 中的 retain 或者 ARC 中的 __strong 引用来拥有任何对象的持有关系。
• 在 MRC 中,当不再需要某个对象时,你必须立即使用 release 方法来放弃对该对象的
持有关系。而在 ARC 中则无需任何特殊操作。持有关系会在对象失去最后的引用(如
方法中的最后一行代码)时被抛弃。
• 一定不能抛弃原本并不存在持有关系的对象。

使用 retain 获取引用计数

// 非 arc模式下
#if !__has_feature(objc_arc) -(id) retain
{
DDLogInfo(@"%s %@", __PRETTY_FUNCTION__, [NSThread callStackSymbols]); return [super retain];
} #endif

APP内存管理最佳实践

避免大量的单例。具体来说,不要出现上帝对象(如职责特别多或状态信息特别多的对 象)。这是一个反模式,指代一种常见解决方案的设计模式,但很快产生了不良效果。 日志器、埋点服务和任务队列这样的辅助单例都是很不错的,但全局状态对象不可取。

• 对子对象使用 __strong
• 对父对象使用 __weak
• 对使引用图闭合的对象(如委托)使用 __weak
• 对数值属性(NSInteger、SEL、CGFloat 等)而言,使用 assign 限定符。
• 对于块属性,使用 copy 限定符。
• 当声明使用NSError **参数的方法时,需要使用__autoreleasing,并要注意用正确的 语法:NSError * __autoreleasing *
• 避免在块内直接引用外部的变量。在块外面将它们 weakify,并在块内再将它们 strongify。 参 见 libextobjc 库(https://github.com/jspahrsummers/libextobjc) 来 了 解 @weakify 和 @strongify。
• 进行必要清理时遵循以下准则:
♦ 销毁计时器
♦ 移除观察者(具体来说,移除对通知的注册)
♦ 解除回调(具体来说,将强引用的委托设置为 nil)

获取内存使用情况

// 获取已用内存
vm_size_t getUsedMemory() {
    task_basic_info_data_t info;
    mach_msg_type_number_t size = sizeof(info);
    kern_return_t kerr = task_info(mach_task_self(), TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&info, &size);
    if (kerr == KERN_SUCCESS) {
        return info.resident_size;
    }
    return 0;
}

// 获取可用内存
vm_size_t getFreeMemory() {
    mach_port_t host = mach_host_self();
    mach_msg_type_number_t size = sizeof(vm_statistics_data_t) / sizeof(integer_t);
    vm_size_t pagesize;
    vm_statistics_data_t vmstat;
    host_page_size(host, &pagesize);
    host_statistics(host, HOST_VM_INFO, (host_info_t)&vmstat, &size);
    return vmstat.free_count * pagesize;
}

网络监测

-(BOOL)isAPIServerReachable {
Reachability *r = [Reachability reachabilityWithHostname:@"api.yourdomain.com"];
return r.isReachable;
}

在应用关闭后重新初始化监听

-(void)application:(UIApplication *)app didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
{
if(launchOptions[UIApplicationLaunchOptionsLocationKey]) { 
[self.manager startMonitoringSignificantLocationChanges];  }
}

保持屏幕常亮

[UIApplication sharedApplication].idleTimerDisabled // 保持屏幕常亮

电量判断

/**
 电量判断

 @param minLevel 最小电量
 @return 是否低于 minLevel
 */
-(BOOL)shouldProceedWithMinLevel:(NSUInteger)minLevel {
    UIDevice *device = [UIDevice currentDevice];
    device.batteryMonitoringEnabled = YES;
    UIDeviceBatteryState state = device.batteryState;
    if(state == UIDeviceBatteryStateCharging || state == UIDeviceBatteryStateFull) {
        return YES;
        
    }
    NSUInteger batteryLevel = (NSUInteger) (device.batteryLevel * 100);
    if(batteryLevel >= minLevel) {
        return YES;
        
    }
    return NO;
}

CPU 的使用率

- (float)appCPUUsage {
    kern_return_t kr;
    task_info_data_t info;
    mach_msg_type_number_t infoCount = TASK_INFO_MAX;
    kr = task_info(mach_task_self(), TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)info, &infoCount);
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return -1;
    }
    thread_array_t thread_list;
    mach_msg_type_number_t thread_count;
    thread_info_data_t thinfo;
    mach_msg_type_number_t thread_info_count;
    thread_basic_info_t basic_info_th;
    kr = task_threads(mach_task_self(), &thread_list, &thread_count);
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return -1;
    }
    float tot_cpu = 0;
    
    int j;
    for (j = 0; j < thread_count; j++) {
        thread_info_count = THREAD_INFO_MAX;
        kr = thread_info(thread_list[j], THREAD_BASIC_INFO,
                         (thread_info_t)thinfo, &thread_info_count);
        if (kr != KERN_SUCCESS) {
            return -1;
        }
        basic_info_th = (thread_basic_info_t)thinfo;
        if (!(basic_info_th->flags & TH_FLAGS_IDLE)) {
            tot_cpu += basic_info_th->cpu_usage / (float)TH_USAGE_SCALE * 100.0;
        }
    }
    vm_deallocate(mach_task_self(), (vm_offset_t)thread_list, thread_count * sizeof(thread_t));
    return tot_cpu;
}

电量使用最佳实践

• 最小化硬件使用。换句话说,尽可能晚地与硬件打交道,并且一旦完成任务立即结束使用。
• 在进行密集型任务前,检查电池电量和充电状态。
• 在电量低时,提示用户是否确定要执行任务,并在用户同意后再执行。
• 或提供设置的选项,允许用户定义电量的阈值,以便在执行密集型操作前提示用户。

线程

线程: 运行时执行的一组指令序列.每个进程至少应包含一个线程.

SSL握手

1.客户端问候消息 客户端->服务端
2.服务器问候消息 服务端->客户端
3.服务器证书 服务端->客户端
4.共享秘钥 客户端->服务端
5.共享秘钥回复 服务端->客户端
6.客户端结束 客户端->服务端
7.服务器结束 服务端->客户端

获取标识符

-(NSString *)idfv {
    UIDevice *device = [UIDevice currentDevice];
    NSUUID *rv = device.identifierForVendor;
    while(!rv) {
        [NSThread sleepForTimeInterval:0.005];
        rv = device.identifierForVendor;
    }
    return rv.UUIDString;
}

-(NSString *)idfa {
    ASIdentifierManager *mgr = [ASIdentifierManager sharedManager];
    if (mgr.isAdvertisingTrackingEnabled) {
        NSUUID *rv = mgr.advertisingIdentifier;
        while(!rv) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.005];
            rv = mgr.advertisingIdentifier;
        }
        return rv.UUIDString;
    }
    return nil;
}

单元测试

♦ stub 在测试期间提供封装好的数据以便被调用。它并不与应用的其他部分交互或改变至 其他状态。当组件已经设计好用于依赖注入时,stub 非常实用。在测试时,配置为 在特定方式下工作的依赖项可以被注入组件。
♦ spy 捕获并使参数和状态信息可用。它记录根据参数调用的方法,并帮助验证正确的方 法调用。测试时,获取原始对象并创建一个 spy 对象来监控方法调用。最后,验证 行为。
♦ mock
在受控制的情况下模拟一个真实对象的行为。mock 对象只为测试用例需要交互的方 法进行配置。
♦ fake
除了底层实现不同,它与原始对象的工作方式一模一样。2 例如,模拟数据库在内存 中存储数据,而且,与一般的数据库引擎不同,它可以进行快速的搜索。

URL scheme

在 iOS 9 上编译则必须提供完整的清单,声明应用需要打开 的自定义 URL scheme(最多不超过 50 个 )。

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