CPU和GPU
在屏幕成像的过程中,CPU和GPU起着至关重要的作用
CPU(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
在iOS中是双缓冲机制,有前帧缓存、后帧缓存
产生卡顿的原因
垂直同步信号 一来 就要把 渲染好的数据显示到屏幕上
如果还没有渲染好 就会掉帧,会显示上一帧的数据,就会产生卡顿
卡顿优化 - CPU
- 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
- 尽量把耗时的操作放到子线程
- 文本处理(尺寸计算、绘制)
- 图片处理(解码、绘制)
卡顿优化 - GPU
- 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
- 尽量避免出现离屏渲染
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
- 需要创建新的缓冲区
- 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,或者叫美工提供圆角图片
- 阴影,layer.shadowXXX
- 如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染
卡顿检测
- 平时所说的“卡顿”主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作
- 可以添加Observer到主线程RunLoop中,通过监听RunLoop状态切换的耗时,以达到监控卡顿的目的
耗电的主要来源
- CPU处理,Processing
- 网络,Networking
- 定位,Location
- 图像,Graphics
耗电优化
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)
-
网络优化
- 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
APP启动优化
APP的启动可以分为2种:
- 冷启动(Cold Launch):从零开始启动APP
- 热启动(Warm Launch):APP已经在内存中,在后台存活着,再次点击图标启动APP
APP启动时间的优化,主要是针对冷启动进行优化
通过添加环境变量可以打印出APP的启动时间分析(Edit scheme -> Run -> Arguments)
DYLD_PRINT_STATISTICS设置为1
APP的冷启动可以概括为3大阶段
- dyld (dynamic link editor),Apple的动态链接器,可以用来装载Mach-O文件
1、 装载APP的可执行文件,同时会递归加载所有依赖的动态库
2、当dyld把可执行文件、动态库都装载完毕后,会通知Runtime进行下一步的处理 - runtime
1、调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理
2、在load_images中调用call_load_methods,调用所有Class和Category的+load方法
3、进行各种objc结构的初始化(注册Objc类 、初始化类对象等等)
到此为止,可执行文件和动态库中所有的符号(Class,Protocol,Selector,IMP,…)都已经按格式成功加载到内存中,被runtime 所管理 - main
总结一下
- APP的启动由dyld主导,将可执行文件加载到内存,顺便加载所有依赖的动态库
- 并由runtime负责加载成objc定义的结构
- 所有初始化工作结束后,dyld就会调用main函数
- 接下来就是UIApplicationMain函数,AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法
不同阶段优化
dyld
减少动态库、合并一些动态库(定期清理不必要的动态库)
减少Objc类、分类的数量、减少Selector数量(定期清理不必要的类、分类)
减少C++虚函数数量
Swift尽量使用structruntime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++静态构造器、ObjC的+loadmain
在不影响用户体验的前提下,尽可能将一些操作延迟,不要全部都放在finishLaunching方法中
按需加载
你在项目中是怎么优化内存的?
优化你是从哪几方面着手?
列表卡顿的原因可能有哪些?你平时是怎么优化的?
遇到tableView卡顿嘛?会造成卡顿的原因大致有哪些?