iOS面试题:简述性能优化

在性能优化中一个最具参考价值的属性是FPS:Frames Per Second,其实就是屏幕刷新率,苹果的iphone推荐的刷新率是60Hz,也就是说GPU每秒钟刷新屏幕60次,这每刷新一次就是一帧frame,FPS也就是每秒钟刷新多少帧画面。静止不变的页面FPS值是0,这个值是没有参考意义的,只有当页面在执行动画或者滑动的时候,FPS值才具有参考价值,FPS值的大小体现了页面的流畅程度高低,当低于45的时候卡顿会比较明显。

图层混合:

每一个layer是一个纹理,所有的纹理都以某种方式堆叠在彼此的顶部。对于屏幕上的每一个像素,GPU需要算出怎么混合这些纹理来得到像素RGB的值。

当Sa = 0.5时,RGB值为(0.5, 0, 0),可以看出,当两个不是完全不透明的CALayer覆盖在一起时,GPU大量做这种复合操作,随着这中操作的越多,GPU越忙碌,性能肯定会受到影响。

公式:

R = S + D * ( 1 – Sa )

结果的颜色是源色彩(顶端纹理)+目标颜色(低一层的纹理)*(1-源颜色的透明度)。

当Sa = 1时,R = S,GPU将不会做任何合成,而是简单从这个层拷贝,不需要考虑它下方的任何东西(因为都被它遮挡住了),这节省了GPU相当大的工作量。

一、入门级

1、用ARC管理内存
2、在正确的地方使用 reuseIdentifier
3、尽量把views设置为透明
4、避免过于庞大的XIB
5、不要阻塞主线程

6、在ImageViews中调整图片大小。如果要在UIImageView中显示一个来自bundle的图片,你应保证图片的大小和UIImageView的大小相同。在运行中缩放图片是很耗费资源的,特别是UIImageView嵌套在UIScrollView中的情况下。如果图片是从远端服务加载的你不能控制图片大小,比如在下载前调整到合适大小的话,你可以在下载完成后,最好是用background
thread,缩放一次,然后在UIImageView中使用缩放后的图片。

7、选择正确的Collection。

  • Arrays: 有序的一组值。使用index来lookup很快,使用value lookup很慢, 插入/删除很慢。
  • Dictionaries: 存储键值对。 用键来查找比较快。
  • Sets: 无序的一组值。用值来查找很快,插入/删除很快。

8、打开gzip压缩。app可能大量依赖于服务器资源,问题是我们的目标是移动设备,因此你就不能指望网络状况有多好。减小文档的一个方式就是在服务端和你的app中打开gzip。这对于文字这种能有更高压缩率的数据来说会有更显著的效用。
iOS已经在NSURLConnection中默认支持了gzip压缩,当然AFNetworking这些基于它的框架亦然。

二、中级

1、重用和延迟加载(lazy load) Views

  • 更多的view意味着更多的渲染,也就是更多的CPU和内存消耗,对于那种嵌套了很多view在UIScrollView里边的app更是如此。

  • 这里我们用到的技巧就是模仿UITableView和UICollectionView的操作: 不要一次创建所有的subview,而是当需要时才创建,当它们完成了使命,把他们放进一个可重用的队列中。这样的话你就只需要在滚动发生时创建你的views,避免了不划算的内存分配。
    2、Cache, Cache, 还是Cache!

  • 一个极好的原则就是,缓存所需要的,也就是那些不大可能改变但是需要经常读取的东西。

  • 我们能缓存些什么呢?一些选项是,远端服务器的响应,图片,甚至计算结果,比如UITableView的行高。

  • NSCache和NSDictionary类似,不同的是系统回收内存的时候它会自动删掉它的内容。
    3、权衡渲染方法.性能能还是要bundle保持合适的大小。

4、处理内存警告.移除对缓存,图片object和其他一些可以重创建的objects的strong references.

5、重用大开销对象

6、一些objects的初始化很慢,比如NSDateFormatter和NSCalendar。然而,你又不可避免地需要使用它们,比如从JSON或者XML中解析数据。想要避免使用这个对象的瓶颈你就需要重用他们,可以通过添加属性到你的class里或者创建静态变量来实现。

7、避免反复处理数据.在服务器端和客户端使用相同的数据结构很重要。

8、选择正确的数据格式.解析JSON会比XML更快一些,JSON也通常更小更便于传输。从iOS5起有了官方内建的JSON deserialization 就更加方便使用了。但是XML也有XML的好处,比如使用SAX 来解析XML就像解析本地文件一样,你不需像解析json一样等到整个文档下载完成才开始解析。当你处理很大的数据的时候就会极大地减低内存消耗和增加性能。

9、正确设定背景图片

  • 全屏背景图,在view中添加一个UIImageView作为一个子View
  • 只是某个小的view的背景图,你就需要用UIColor的colorWithPatternImage来做了,它会更快地渲染也不会花费很多内存:
    10、减少使用Web特性。想要更高的性能你就要调整下你的HTML了。第一件要做的事就是尽可能移除不必要的javascript,避免使用过大的框架。能只用原生js就更好了。尽可能异步加载例如用户行为统计script这种不影响页面表达的javascript。注意你使用的图片,保证图片的符合你使用的大小。

11、Shadow Path 。CoreAnimation不得不先在后台得出你的图形并加好阴影然后才渲染,这开销是很大的。使用shadowPath的话就避免了这个问题。使用shadow path的话iOS就不必每次都计算如何渲染,它使用一个预先计算好的路径。但问题是自己计算path的话可能在某些View中比较困难,且每当view的frame变化的时候你都需要去update shadow path.

12、优化Table View

  • 正确使用reuseIdentifier来重用cells

  • 尽量使所有的view opaque,包括cell自身

  • 避免渐变,图片缩放,后台选人

  • 缓存行高

  • 如果cell内现实的内容来自web,使用异步加载,缓存请求结果

  • 使用shadowPath来画阴影

  • 减少subviews的数量

  • 尽量不适用cellForRowAtIndexPath:,如果你需要用到它,只用-一次然后缓存结果

  • 使用正确的数据结构来存储数据
    使用rowHeight, sectionFooterHeight 和 sectionHeaderHeight来设定固定的高,不要请求delegate
    13、选择正确的数据存储选项

  • NSUserDefaults的问题是什么?虽然它很nice也很便捷,但是它只适用于小数据,比如一些简单的布尔型的设置选项,再大点你就要考虑其它方式了

  • XML这种结构化档案呢?总体来说,你需要读取整个文件到内存里去解析,这样是很不经济的。使用SAX又是一个很麻烦的事情。

  • NSCoding?不幸的是,它也需要读写文件,所以也有以上问题。

  • 在这种应用场景下,使用SQLite 或者 Core Data比较好。使用这些技术你用特定的查询语句就能只加载你需要的对象。

  • 在性能层面来讲,SQLite和Core Data是很相似的。他们的不同在于具体使用方法。

  • Core Data代表一个对象的graph model,但SQLite就是一个DBMS。

  • Apple在一般情况下建议使用Core Data,但是如果你有理由不使用它,那么就去使用更加底层的SQLite吧。

  • 如果你使用SQLite,你可以用FMDB这个库来简化SQLite的操作,这样你就不用花很多经历了解SQLite的C API了。

三、高级

1、加速启动时间。快速打开app是很重要的,特别是用户第一次打开它时,对app来讲,第一印象太太太重要了。你能做的就是使它尽可能做更多的异步任务,比如加载远端或者数据库数据,解析数据。避免过于庞大的XIB,因为他们是在主线程上加载的。所以尽量使用没有这个问题的Storyboards吧!一定要把设备从Xcode断开来测试启动速度

2、使用Autorelease Pool。NSAutoreleasePool`负责释放block中的autoreleased objects。一般情况下它会自动被UIKit调用。但是有些状况下你也需要手动去创建它。假如你创建很多临时对象,你会发现内存一直在减少直到这些对象被release的时候。这是因为只有当UIKit用光了autorelease pool的时候memory才会被释放。消息是你可以在你自己的@autoreleasepool里创建临时的对象来避免这个行为。

3、选择是否缓存图片。常见的从bundle中加载图片的方式有两种,一个是用imageNamed,二是用imageWithContentsOfFile,第一种比较常见一点。

4、避免日期格式转换。如果你要用NSDateFormatter来处理很多日期格式,应该小心以待。就像先前提到的,任何时候重用NSDateFormatters都是一个好的实践。如果你可以控制你所处理的日期格式,尽量选择Unix时间戳。你可以方便地从时间戳转换到NSDate:

- (NSDate*)dateFromUnixTimestamp:(NSTimeInterval)timestamp {
return[NSDate dateWithTimeIntervalSince1970:timestamp];
}

这样会比用C来解析日期字符串还快!需要注意的是,许多web API会以微秒的形式返回时间戳,因为这种格式在javascript中更方便使用。记住用dateFromUnixTimestamp之前除以1000就好了。

平时你是如何对代码进行性能优化的?

  • 利用性能分析工具检测,包括静态 Analyze 工具,以及运行时 Profile 工具,通过Xcode工具栏中Product->Profile可以启动,

  • 比如测试程序启动运行时间,当点击Time Profiler应用程序开始运行后.就能获取到整个应用程序运行消耗时间分布和百分比.为了保证数据分析在统一使用场景真实需要注意一定要使用真机,因为此时模拟器是运行在Mac上,而Mac上的CPU往往比iOS设备要快。

  • 为了防止一个应用占用过多的系统资源,开发iOS的苹果工程师门设计了一个“看门狗”的机制。在不同的场景下,“看门狗”会监测应用的性能。如果超出了该场景所规定的运行时间,“看门狗”就会强制终结这个应用的进程。开发者们在crashlog里面,会看到诸如0x8badf00d这样的错误代码。

优化Table View

  • 正确使用reuseIdentifier来重用cells
  • 尽量使所有的view opaque,包括cell自身
  • 如果cell内现实的内容来自web,使用异步加载,缓存请求结果
    减少subviews的数量
  • 尽量不适用cellForRowAtIndexPath:,如果你需要用到它,只用一次然后缓存结果
  • 使用rowHeight, sectionFooterHeight和sectionHeaderHeight来设定固定的高,不要请求delegate

UIImage加载图片性能问题

  • imagedNamed初始化

  • imageWithContentsOfFile初始化

  • imageNamed默认加载图片成功后会内存中缓存图片,这个方法用一个指定的名字在系统缓存中查找并返回一个图片对象.如果缓存中没有找到相应的图片对象,则从指定地方加载图片然后缓存对象,并返回这个图片对象.

  • imageWithContentsOfFile则仅只加载图片,不缓存.

  • 加载一张大图并且使用一次,用imageWithContentsOfFile是最好,这样CPU不需要做缓存节约时间.

  • 使用场景需要编程时,应该根据实际应用场景加以区分,UIimage虽小,但使用元素较多问题会有所凸显.

  • 不要在viewWillAppear 中做费时的操作:viewWillAppear: 在view显示之前被调用,出于效率考虑,方法中不要处理复杂费时操作;在该方法设置 view 的显示属性之类的简单事情,比如背景色,字体等。否则,会明显感觉到 view 有卡顿或者延迟。

  • 在正确的地方使用reuseIdentifier:table view用 tableView:cellForRowAtIndexPath:为rows分配cells的时候,它的数据应该重用自UITableViewCell。

  • 尽量把views设置为透明:如果你有透明的Views你应该设置它们的opaque属性为YES。系统用一个最优的方式渲染这些views。这个简单的属性在IB或者代码里都可以设定。

  • 避免过于庞大的XIB:尽量简单的为每个Controller配置一个单独的XIB,尽可能把一个View Controller的view层次结构分散到单独的XIB中去, 当你加载一个引用了图片或者声音资源的nib时,nib加载代码会把图片和声音文件写进内存。

  • 不要阻塞主线程:永远不要使主线程承担过多。因为UIKit在主线程上做所有工作,渲染,管理触摸反应,回应输入等都需要在它上面完成,大部分阻碍主进程的情形是你的app在做一些牵涉到读写外部资源的I/O操作,比如存储或者网络。
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 选择一个子线程来执行耗时操作
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 返回主线程更新UI
    });
    });

  • 在Image Views中调整图片大小
    如果要在UIImageView中显示一个来自bundle的图片,你应保证图片的大小和UIImageView的大小相同。在运行中缩放图片是很耗费资源的.

讲讲你用Instrument优化动画性能的经历吧(别问我什么是Instrument)

Apple的instrument为开发者提供了各种template去优化app性能和定位问题。很多公司都在赶feature,并没有充足的时间来做优化,导致不少开发者对instrument不怎么熟悉。但这里面其实涵盖了非常完整的计算机基础理论知识体系,memory,disk,network,thread,cpu,gpu等等,顺藤摸瓜去学习,是一笔巨大的知识财富。动画性能只是其中一个template,重点还是理解上面问题当中CPU GPU如何配合工作的知识。

facebook启动时间优化

1.瘦身请求依赖
2.UDP启动请求先行缓存
3.队列串行化处理启动响应

以下文章可以做一个学习参考:
GCD面试要点
block面试要点
Runtime面试要点
RunLoop面试要点
内存管理面试要点
MVC、MVVM面试要点
网络性能优化面试要点
网络编程面试要点
KVC&KVO面试要点
数据存储面试要点
混编技术面试要点
设计模式面试要点
UI面试要点

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,732评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,496评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,264评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,807评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,806评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,675评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,029评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,683评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,704评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,666评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,773评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,413评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,016评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,204评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,083评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,503评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容