iOS学习笔记 如何从资源和代码层面实现App的瘦身？

为何对App包大小做瘦身优化？

1. 节省用户流量，方便用户快速下载成功App
2. 安装包超过150MB就不能使用OAT环境下载（也就是必须WiFi）
3. 包过大，用户更新升级也有影响。

官方 App Thinning

App Thinning： 针对不同的设备来选择只适用于当前设备的内容以供下载。节约了用户下载App的流量问题 和 iOS设备的存储空间。

App Thinning原理：每个App包会包含多个芯片（如真机、模拟器）的指令集架构文件，App Thinning会使用户只下载一个适合自己设备的芯片指令架构文件。

App Thinning有三种方式：App Slicing、BitCode、on-Demand Resources。

• App Slicing，会在向iTunes Connect上传App后，对App做切割，创建不同的变体，就可以适用到不同的设备。

• on-Demand Resource 主要为游戏多关卡场景服务的。根据用户的关卡进度下载随后几个关卡的资源，并删除已过关的资源，减少初装App的包大小。

• Bitcode，针对特定设备进行包大小优化，优化不明显。

如何使用App Thinning？

App Thinning的大部分工作都是由XCode 和 App Store来完成，所以只需要通过XCode添加xcassets目录，然后将图片添加进来即可。

也就是：新建一个文件选择Asset Catalog模板（在 iOS - Resource栏里），按照Asset Catalog的模板添加图片资源即可。

添加的2x和3x图片会在上传到App Store后被创建成不同的变体以减少App安装包的大小。
而芯片指令集架构文件只需要按照默认的设置，App Store就会根据设备创建不同的变体，每个变体里只有当前设备需要的那个芯片指令架构文件。

简单说：使用App Thinning之后苹果会自动帮你把App包按照型号分割成不同变体，保证每个型号只下载自己所需要的资源。而自己所需要做的，就是通过Asset Catalog模板创建xcassets目录，将2x与3x图片放进去。

图片资源的优化

图片资源的优化有两个方面：无用的图片、图片资源的压缩。

无用图片的删除大致为六步：

1. 通过find命令获取App安装包中的所有资源文件，如 find /User/xxx/-name

2. 设置用到的资源的类型，如jpg、gif、png、webp

3. 使用正则匹配在源码中找出使用到的资源名，如pattern = @“@“(.+？)””。

4. 使用find命令找到的所有资源文件，再去掉代码中使用到的资源文件，剩下的就是无用资源。

5. 对于按照规则设置的资源名，需要在匹配使用资源的正则表达式里添加相应的规则，如”image_%d“

6. 确认无用资源后，就可以对这些无用资源执行删除操作了。这个删除操作，可以使用NSFileManager 系统类提供的功能来完成。

无用文件删除简单说：通过find命令与正则表达式找到所有代码中在使用的文件， 那么剩下的就是没有用的文件。关于没用文件的删除和有用文件的寻找，可以借助工具LSUnusedResources

图片的压缩处理

目前比较好的压缩方式是将图片转成WebP，原因如下：

• WebP 压缩率高，而且肉眼看不出差异，同时支持有损和无损两种压缩模式。

• WebP支持Alpha透明和24-bit颜色数，不会像PNG8那样因为色彩不够而出现毛边。

转发方式：使用图片压缩工具cwebp

cweb语法如下：

cwebp [options] input_file -o output_file.webp

//如，无损模式：
cwebp -lossless original.png -o new.webp

-lossless 表示转换方式为无损模式，不使用-lossless 则就是有损模式。

在cwebp语法中，还有一个关键参数 -q float 用来设置图片色值的，可以在不损失图片质量情况下进行最大化压缩：

• 小于256色适合无损压缩，压缩率高，参数使用 -lossless -q 100

• 大于256色使用75%有损压缩， 参数使用 -q 75

• 远大于256色使用75%以下压缩率，参数 -q 50 -m 6

除了cwebp之外，还有腾讯的iSparta

iSparta 提供了批量处理和记录操作配置的功能，不过只支持PNG转Webp，其它格式需要先转换成PNG格式。

而除了图片压缩，还可以在显示时使用libwebp来解析参考范例

Webp在CPU消耗和解码时间上会比PNG高两倍，性能与体积需要有个取舍。建议是如果超过100KB可以使用，如果没有超过就用网页工具TinyPng或GUI工具ImageOptim进行图片压缩。压缩率不高，但不会改变图片压缩方式，不会对性能有过多损耗。

代码瘦身

App的安装包主要由资源和可执行文件Mach-O组成。

Mach-O文件大小主要由代码量决定，所以对可执行文件的瘦身，就是找到并删除无用代码的过程。思路如下：

• 首先，找出所有代码
• 然后，找到使用过的代码
• 之后，取二者差得到无用代码
• 最后，人工确认没问题就删除

LinkMap结合Mach-O找无用代码

找到类和方法的全集，可以通过分析LinkMap来获得所有的代码类和方法的信息。获取LinkMap可通过将Build Setting里的Write Link Map File 设置为YES，然后指定Path to Link Map File的路径得到每次编译后的LinkMap文件。

LinkMap文件分为三部分：Object File、 Section 和 Symbols

• Objec File包含代码工程的所有文件

• Section描述了代码段在生成的Mach-O里偏移位置和大小

• Symbols会列出每个方法、类、block 以及它们的大小

有了代码的全集信息后，还需要找到已使用的类和方法。牵涉到的原理如下：

• iOS的方法都会通过objc_msgSend来调用，而objc_msgSend通过__objc_selrefs这个section来获取selector这个参数。所以，__objc_selrefs里的方法一定是被调用了的。__objc_classrefs里是被调用过的类，__objc_superrefs是调用过super的类。

简单说：objc_msgSend通过_objc_selrefs获取selector， __objc_classrefs获取被调用的类，__objc_supperrefs获取调用的父类

查看方式，可以借助软件MachOView

具体方式：

1. 编译一款App
2. 将生成的GCDFetchFeed.app包解开，取出GCDFetchFeed
3. 使用MachOView查看Mach-O里的信息

不过这个方法太繁琐了，而且若有部分方法是运行时动态调用就会没执行到则没法收集。比如A类的B方法没有被我直接调用，但是在运行到某一代码块时，我通过runtime的objc_msgSend手动调用了这个方法，则不会被记录。

通过AppCode找出无用代码

如果代码过百万行，则AppCode的静态分析会“歇菜”。如果没有超过，则适合直接使用。

AppCode使用：AppCode 选择Code -> Inspect Code 就可以进行静态分析了。

静态分析结束后，在Unused Code里就可以看到所有无用代码。主要类型为：

• 无用类：Unused class 是无用类，Unused import statement是无用类引入声明，Unused property是无用的属性

• 无用方法：Unused method 是无用的方法，Unused parameter是无用参数，Unused instance variable是无用的实例变量，Unused local variable是无用的局部变量， Unused value 是无用的值。

• 无用宏： Unused macro是无用的宏。

• 无用全局： Unused global declaration 是无用全局声明。

但是AppCode静态检查分析也有问题：

• JSONModel里定义了未使用的协议会被判定为无用协议

• 子类使用了父类的方法，父类的方法不会被认为使用了。

• 通过点的方式使用属性，该属性会被认为没使用

• 使用performSelector方法调用的方法也检查不出来

• 运行时声明类的情况检查不出来。

所以还需要人工二次确认。

运行时检查类是否真的被使用过

有些代码是被调用过的，但是被调用场景的页面都已经不再使用了。这类代码，也算是无用代码。

通过Objc 的 isInitalized 里保存的结果，来判断类是否真的被初始化过。

元类：每个类都是元类，通过元类调用类方法。通过元类创建实例对象，用实例对象来调用实例方法。可以防止类方法与实例方法重名时，声明和调用失败。而实例对象的isa指针指向的是元类，也就是之前说的：每个对象都会指向一个类，每个类都有一个方法列表，方法列表里的每个方法都是由SEL、IMP和metadata组成。元类的isa指针，指向父类的元类，而根类就是NSObject。

所以，为什么要设计元类？为了区分实例方法和类方法的声明与调用。但是方法列表保存在元类里，通过元类来找到父类。

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