iOS架构设计和性能优化-以简单明了为直截

作者: LD_左岸 | 来源:发表于2019-03-07 15:40 被阅读0次

架构总结

Apple 版本 MVC架构总结

View的复用性可重用性不需要知道Model是什么

model发生了改变 View照样使用

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优点	缺点
View Model可以重复利用可以独立使用	Controller的代码过于臃肿

MVC变种_MVC瘦身

View中拥有一个模型

一个View绑定一个Model

-(void)setModel:(Model *)model
{
   _model = model;
}

View内部子控件屏蔽掉 View更具封装性缺点是依赖性依赖Model

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优点	缺点
对Controller瘦身将View内部的细节屏蔽外界不知道View内部的实现	View依赖于Model

MVP

Model-View-Presenter

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优点	缺点
进一步Controller瘦身	P里代码容易臃肿每个P对应一个MVC

MVVM

Model-View-ViewModel

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与MVP相比特色的是属性监听绑定 View监听ViewModel的数据改变
View拥有ViewModel ViewModel中拥有Model属性 View监听到ViewModel的改变实时刷新View

三层架构四层架构
界面层 ——> 业务层(网络层加载数据) ——> 数据层

性能优化

CPU GPU
CPU 计算文本的排版图片的格式转换和解码图像的绘制(Core Graphics)
GPU 渲染
纹理的渲染
帧缓存 —>视频控制器——>屏幕

卡顿优化

卡顿产生的原因

CPU GPU
丢帧掉帧卡顿 VSync来了 GPU没完事

卡顿解决的主要思路

尽可能减少CPU GPU资源消耗
按照60FPS的刷帧率没隔16ms(1s = 1000 / 60)就会有一次VSync信号

CPU优化

1.尽量使用轻量级的对象比如用不到时间处理的地方可以考虑使用CVLayer取代UIView
2.不要频繁调整UIView的相关属性比如Frame Bounds Transform等属性尽量减少不必要的修改
3.Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU
4.图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致
5.控制一下线程的最大并发数量
6.尽量把耗时的操作放到子线程文本绘制计算图片处理(解码绘制)
UIImage imageName:@“”
显示之前去子线程解码异步解码主线程就少了解码的操作


- (void)image
{
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] init];
    imageView.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 56);
    [self.view addSubview:imageView];
    self.imageView = imageView;

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        // 获取CGImage
        CGImageRef cgImage = [UIImage imageNamed:@"timg"].CGImage;

        // alphaInfo
        CGImageAlphaInfo alphaInfo = CGImageGetAlphaInfo(cgImage) & kCGBitmapAlphaInfoMask;
        BOOL hasAlpha = NO;
        if (alphaInfo == kCGImageAlphaPremultipliedLast ||
            alphaInfo == kCGImageAlphaPremultipliedFirst ||
            alphaInfo == kCGImageAlphaLast ||
            alphaInfo == kCGImageAlphaFirst) {
            hasAlpha = YES;
        }

        // bitmapInfo
        CGBitmapInfo bitmapInfo = kCGBitmapByteOrder32Host;
        bitmapInfo |= hasAlpha ? kCGImageAlphaPremultipliedFirst : kCGImageAlphaNoneSkipFirst;

        // size
        size_t width = CGImageGetWidth(cgImage);
        size_t height = CGImageGetHeight(cgImage);

        // context
        CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(NULL, width, height, 8, 0, CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), bitmapInfo);

        // draw
        CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, width, height), cgImage);

        // get CGImage
        cgImage = CGBitmapContextCreateImage(context);

        // into UIImage
        UIImage *newImage = [UIImage imageWithCGImage:cgImage];

        // release
        CGContextRelease(context);
        CGImageRelease(cgImage);

        // back to the main thread
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.imageView.image = newImage;
        });
    });
}

GPU优化

1.尽量减少视图数量和层次
2.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显示
3.GPU能处理的最大纹理尺寸是4096 * 4096一旦超过这个尺寸就会占用CPU资源进行处理尽可能不要超过这个尺寸
4.减少透明的视图(alpha < 1)不透明的就设置opque = YES
5.尽量避免出现离屏渲染

离屏渲染

在OpenGL中 GPU有两种渲染方式
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的缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作 Apple的双缓冲还不够用

离屏渲染消耗性能的原因

1.需要开辟新的缓冲区
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

那些操作会触发离屏渲染?

光栅化 layer.shouldRasterize = YES
2.遮罩 layer.mask
3.圆角同时设置 layer.masksToBounds = YES layer.cornerRadius 大于0
考虑通过CoreGraphics绘制裁减圆角美工出图
4.阴影 layer.shadowXXX
设置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

电量优化

耗电的主要来源
CPU处理 Processing
网络 Networking
定位 Location
图像 Graphice
耗电优化

1.尽可能降低CPU GPU功耗
2.少用定时器
3.优化I/O操作文件操作读写
4.尽量不要频繁写入小数据最好一次性写入
读写大量主要的数据时考虑用dispatch_io 其提供了基于GCD的异步文件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用数据库(比如SQLite CoreDate)
5.网络优化减少压缩网络数据 XML体积大 JSON体积小
protobuf protocol buffer
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
网络不可用的时候不要尝试执行网络请求
6.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
网络遮罩左上角返回按钮
7.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的下载如果下载广告一次性多下载一些然后在慢慢展示如果下载电子邮件一次下载多封不要一封一封的下载
8.定位优化
如果只是需要快速确定用户的具体位置最好用CLLocationManager 的requestLocation方法定位完成后会自动让定位硬件断电
CoreLocation
CLLocationManger * mgr
如果不是导航类应用尽量不要实时更新位置定位完关闭定位服务
尽量不要使用CLLocationAccuracy精准度最高的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
mgr.pausesLocationUpdatesAutomatically = YES;

APP的启动优化

App的启动可以分为两种
冷启动 (Cold Launch) 从零开始启动App
热启动(Warm Launch)App已经存在内存中在后台活着再次点击图标启动App App的启动时间的优化主要是真多冷启动进行优化
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
DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS
400ms以内正常

App的冷启动主要概括为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(可执行文件动态库等)
可执行文件不包含动态库只是包含的依赖关系含有那些依赖
启动APP时 dyld所做的事情有
装载APP的可执行文件同时会递归加载所有依赖的动态库

当dyld把可执行文件动态库加载完毕后会通知Runtime进行下一步的处理
App的启动 -runtime
启动App时 runtime所做的事情有
调用map_images 进行可执行文件内容的解析和处理
在load_images中调用call_load_methods 调用所有的Class和Category的+load方法
进行各种objc结构的初始化(注册Objc类初始化类对象等等)
调用C++静态初始化器和__attribute((constructor))修饰的函数
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

总结

总结
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

********************按照不同的阶段*********************

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Struct
Runtime
用+initialize 方法和 dispatch_once取代所有的_attribute((constructor)) C++静态构造器 Objc的+load
Main
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
按需要加载
****************************安装包瘦身*****************
用户下载时间上传商店时间都长编译的效率
安装包组成
可执行文件
资源(图片音频视频)
采取无损压缩
去除没有用到的资源

可执行文件瘦身
编译器优化
Strip Linked Product
Make Strings Read-Only
Symbols Hidden by Default
设置为YES
利用AppCode 检测未使用的代码

LinkMap分析各个类占用大小

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本文标题：iOS架构设计和性能优化-以简单明了为直截

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