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iOS应用性能调优的25个建议和技巧

iOS应用性能调优的25个建议和技巧

作者: UILabelkell | 来源:发表于2017-06-16 10:47 被阅读22次
    1. 重用和延迟加载Views
    2. Cache, Cache, 还是Cache!
    3. 权衡渲染方法
    4. 处理内存警告
    5. 重用大开销的对象
    6. 使用Sprite Sheets
    7. 避免反复处理数据
    8. 选择正确的数据格式
    9. 正确地设定Background Images
    10. 减少使用Web特性
    11. 设定Shadow Path
    12. 优化你的Table View
    13. 选择正确的数据存储选项
    14. 加速启动时间
    15. 使用Autorelease Pool
    16. 选择是否缓存图片
    17. 尽量避免日期格式转换

    1、避免过于庞大的XIB
    iOS5中加入的Storyboards(分镜)正在快速取代XIB。然而XIB在一些场景中仍然很有用。比如你的app需要适应iOS5之前的设备,或者你有一个自定义的可重用的view,你就不可避免地要用到他们。

    如果你不得不XIB的话,使他们尽量简单。尝试为每个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。

    需要注意的是,当你加载一个XIB的时候所有内容都被放在了内存里,包括任何图片。如果有一个不会即刻用到的view,你这就是在浪费宝贵的内存资源了。Storyboards就是另一码事儿了,storyboard仅在需要时实例化一个view controller.

    当家在XIB是,所有图片都被chache,如果你在做OS X开发的话,声音文件也是。Apple在相关文档中的记述是:

    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。在OS X中,图片和声音资源被缓存在named cache中以便将来用到时获取。在iOS中,仅图片资源会被存进named caches。取决于你所在的平台,使用NSImage 或UIImage 的imageNamed:方法来获取图片资源。

    很明显,同样的事情也发生在storyboards中,但我并没有找到任何支持这个结论的文档。如果你了解这个操作,写信给我!

    2、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。

    一直使用主线程的风险就是如果你的代码真的block了主线程,你的app会失去反应。这。。。正是在App Store中拿到一颗星的捷径 :]

    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。

    你可以使用NSURLConnection异步地做网络操作:

    • (void)sendAsynchronousRequest:(NSURLRequest )request queue:(NSOperationQueue )queue completionHandler:(void (^)(NSURLResponse, NSData, NSError*))handler

    或者使用像 AFNetworking这样的框架来异步地做这些操作。

    如果你需要做其它类型的需要耗费巨大资源的操作(比如时间敏感的计算或者存储读写)那就用 Grand Central Dispatch,或者 NSOperation 和 NSOperationQueues.

    下面代码是使用GCD的模板

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // switch to a background thread and perform your expensive operation

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        // switch back to the main thread to update your UI
    
    });
    

    });
    发现代码中有一个嵌套的dispatch_async吗?这是因为任何UIKit相关的代码需要在主线程上进行。

    如果你对 NSOperation 或者GCD 的细节感兴趣的话,看看Ray Wenderlich的 Multithreading and Grand Central Dispatch on iOS for Beginners, 还有 Soheil Azarpour 的 How To Use NSOperations and NSOperationQueues 教程。

    3、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,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。

    4、选择正确的Collection
    学会选择对业务场景最合适的类或者对象是写出能效高的代码的基础。当处理collections时这句话尤其正确。

    Apple有一个 Collections Programming Topics 的文档详尽介绍了可用的classes间的差别和你该在哪些场景中使用它们。这对于任何使用collections的人来说是一个必读的文档。

    呵呵,我就知道你因为太长没看…这是一些常见collection的总结:

    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。

    中级性能提升
    5、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。

    创建views的能效问题也适用于你app的其它方面。想象一下一个用户点击一个按钮的时候需要呈现一个view的场景。有两种实现方法:

    1. 创建并隐藏这个view当这个screen加载的时候,当需要时显示它;
    2. 当需要时才创建并展示。
      每个方案都有其优缺点。

    用第一种方案的话因为你需要一开始就创建一个view并保持它直到不再使用,这就会更加消耗内存。然而这也会使你的app操作更敏感因为当用户点击按钮的时候它只需要改变一下这个view的可见性。

    第二种方案则相反-消耗更少内存,但是会在点击按钮的时候比第一种稍显卡顿。

    6、权衡渲染方法
    在iOS中可以有很多方法做出漂亮的按钮。你可以用整幅的图片,可调大小的图片,uozhe可以用CALayer, CoreGraphics甚至OpenGL来画它们。

    当然每个不同的解决方法都有不同的复杂程度和相应的性能。有一篇Apple UIKit team中的一员Andy Matuschak推荐过的很棒的关于graphic性能的帖子很值得一读。

    简单来说,就是用事先渲染好的图片更快一些,因为如此一来iOS就免去了创建一个图片再画东西上去然后显示在屏幕上的程序。问题是你需要把所有你需要用到的图片放到app的bundle里面,这样就增加了体积 – 这就是使用可变大小的图片更好的地方了: 你可以省去一些不必要的空间,也不需要再为不同的元素(比如按钮)来做不同的图。

    然而,使用图片也意味着你失去了使用代码调整图片的机动性,你需要一遍又一遍不断地重做他们,这样就很浪费时间了,而且你如果要做一个动画效果,虽然每幅图只是一些细节的变化你就需要很多的图片造成bundle大小的不断增大。

    总得来说,你需要权衡一下利弊,到底是要性能能还是要bundle保持合适的大小。

    7、 处理内存警告
    一旦系统内存过低,iOS会通知所有运行中app。在官方文档中是这样记述:

    如果你的app收到了内存警告,它就需要尽可能释放更多的内存。最佳方式是移除对缓存,图片object和其他一些可以重创建的objects的strong references.

    幸运的是,UIKit提供了几种收集低内存警告的方法:

    在app delegate中使用applicationDidReceiveMemoryWarning: 的方法
    在你的自定义UIViewController的子类(subclass)中覆盖didReceiveMemoryWarning
    注册并接收 UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification 的通知
    一旦收到这类通知,你就需要释放任何不必要的内存使用。

    例如,UIViewController的默认行为是移除一些不可见的view, 它的一些子类则可以补充这个方法,删掉一些额外的数据结构。一个有图片缓存的app可以移除不在屏幕上显示的图片。

    这样对内存警报的处理是很必要的,若不重视,你的app就可能被系统杀掉。

    然而,当你一定要确认你所选择的object是可以被重现创建的来释放内存。一定要在开发中用模拟器中的内存提醒模拟去测试一下。

    8、重用大开销对象
    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。

    注意如果你要选择第二种方法,对象会在你的app运行时一直存在于内存中,和单例(singleton)很相似。

    下面的代码说明了使用一个属性来延迟加载一个date formatter. 第一次调用时它会创建一个新的实例,以后的调用则将返回已经创建的实例:

    // in your .h or inside a class extension
    @property (nonatomic, strong) NSDateFormatter *formatter;

    // inside the implementation (.m)
    // When you need, just use self.formatter

    • (NSDateFormatter *)formatter {
      if (! _formatter) {
      _formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
      _formatter.dateFormat = @"EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy"; // twitter date format
      }
      return _formatter;
      }
      还需要注意的是,其实设置一个NSDateFormatter的速度差不多是和创建新的一样慢的!所以如果你的app需要经常进行日期格式处理的话,你会从这个方法中得到不小的性能提升。

    8。避免反复处理数据
    许多应用需要从服务器加载功能所需的常为JSON或者XML格式的数据。在服务器端和客户端使用相同的数据结构很重要。在内存中操作数据使它们满足你的数据结构是开销很大的。

    比如你需要数据来展示一个table view,最好直接从服务器取array结构的数据以避免额外的中间数据结构改变。

    类似的,如果需要从特定key中取数据,那么就使用键值对的dictionary。

    9、选择正确的数据格式

    从app和网络服务间传输数据有很多方案,最常见的就是JSON和XML。你需要选择对你的app来说最合适的一个。

    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。

    10、正确设定背景图片
    在View里放背景图片就像很多其它iOS编程一样有很多方法:

    使用UIColor的 colorWithPatternImage来设置背景色;
    在view中添加一个UIImageView作为一个子View。
    如果你使用全画幅的背景图,你就必须使用UIImageView因为UIColor的colorWithPatternImage是用来创建小的重复的图片作为背景的。这种情形下使用UIImageView可以节约不少的内存:
    UIImageView *backgroundView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"background"]];
    [self.view addSubview:backgroundView];
    如果你用小图平铺来创建背景,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:
    self.view.backgroundColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"background"]];

    11、减少使用Web特性
    UIWebView很有用,用它来展示网页内容或者创建UIKit很难做到的动画效果是很简单的一件事。

    但是你可能有注意到UIWebView并不像驱动Safari的那么快。这是由于以JIT compilation 为特色的Webkit的Nitro Engine的限制。

    所以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。

    另外,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。

    最后,永远要注意你使用的图片,保证图片的符合你使用的大小。使用Sprite sheet提高加载速度和节约内存。

    12、优化Table View
    Table view需要有很好的滚动性能,不然用户会在滚动过程中发现动画的瑕疵。

    为了保证table view平滑滚动,确保你采取了以下的措施:

    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、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。

    还是那句话,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!

    注意,用Xcode debug时watchdog并不运行,一定要把设备从Xcode断开来测试启动速度

    14、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。

    15、 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。

    既然有两种类似的方法来实现相同的目的,那么他们之间的差别是什么呢?

    imageNamed的优点是当加载时会缓存图片。imageNamed的文档中这么说:
    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它存在的话。如果缓存中没有找到相应的图片,这个方法从指定的文档中加载然后缓存并返回这个对象。

    相反的,imageWithContentsOfFile仅加载图片。

    如果你要加载一个大图片而且是一次性使用,那么就没必要缓存这个图片,用imageWithContentsOfFile足矣,这样不会浪费内存来缓存它。

    然而,在图片反复重用的情况下imageNamed是一个好得多的选择。

    16、 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。

    然而,如果你需要更多速度,那么直接用C是一个好的方案。Sam Soffes有一个不错的帖子(http://soff.es/how-to-drastically-improve-your-app-with-an-afternoon-and-instruments)里面有一些可以用来解析ISO-8601日期字符串的代码,简单重写一下就可以拿来用了。

    嗯,直接用C来搞,看起来不错了,但是你相信吗,我们还有更好的方案!

    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:
    SDate*)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。

    欢迎各位大神补充。。。。。。。。。。。

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