App启动时间分析

iOS应用的启动可分为pre-main阶段和main()阶段。

1.pre-main阶段

可以通过配置Scheme,设置DYLD_PRINT_STATISTICS为1,来打印pre-main阶段的时间。

运行后,打印结果如下所示:

从上面的结果可以看到:

  • pre-main阶段(main()函数之前)总共使用了487.01ms(7s,i0S12.1.2测试)
  • 在487.01ms中,加载动态库用了62.26ms,指针重定位使用了87.81ms,ObjC类初始化使用了50.43ms,各种初始化使用了286.36ms。
  • 在初始化中,用时最多的六个初始化是libSystem.B.dylib、libMainThreadChecker.dylib、libglInterpose.dilib、libMTLInterpose.dylib、RevealServer以及News。

1.1Load dylibs

这一阶段dyld会分析应用依赖的dylib,找到其mach-o文件,打开和读取这些文件并验证其有效 性,接着会找到代码签名注册到内核,最后对dylib的每一个segment调用mmap()。一般情况 下,iOS应用会加载100-400个dylibs,其中大部分是系统库,这部分dylib的加载系统已经做了 优化。所以,依赖的dylib越少越好。

优化方式:

  • 尽量不使用内嵌(embedded)的dylib,加载内嵌dylib性能开销较大;
  • 合并已有的dylib和使用静态库,减少dylib的使用个数;
  • 懒加载dylib,但是要注意dlopen()可能造成一些问题,且实际上懒加载做的工作会更多。

1.2Rebase/Bind 

Rebase : 在dylib的加载过程中,系统为了安全考虑,引入了ASLR(Address Space Layout Randomization)技术和代码签名。由于ASLR的存在,镜像(Image,包括可执行文件、 dylib和bundle)会在随机的地址上加载,和之前指针指向的地址(preferred_address)会有 一个偏差(slide),dyld需要修正这个偏差,来指向正确的地址。

bind: Rebase在前,Bind在后,Rebase做的是将镜像读入内存,修正镜像内部的指针,性能消耗主要在IO。Bind做的是查询符号表,设置指向镜像外部的指针,性能消耗主要在CPU计算。 

优化方式: 

  • 减少ObjC类(class)、方法(selector)、分类(category)的数量;
  • 减少C++虚函数的的数量(创建虚函数表有开销);
  • 使用Swift structs(内部做了优化,符号数量更少)。

1.3Objc setup 

大部分ObjC初始化工作已经在Rebase/Bind阶段做完了,这一步dyld会注册所有声明过的ObjC 类,将分类插入到类的方法列表里,再检查每个selector的唯一性。

在这一步倒没什么优化可做的,Rebase/Bind阶段优化好了,这一步的耗时也会减少。

1.4Initializers

dyld运行程序的初始化函数,调用每个Objc类和分类的+load方法,调用C/C++ 中的构造器函数 (用attribute((constructor))修饰的函数),和创建非基本类型的C++静态全局变量。Initializers 阶段执行完后,dyld开始调用main()函数。 

优化方式: 

  • 少在类的+load方法里做事情,尽量把这些事情推迟到+initiailize;
  • 减少构造器函数个数,在构造器函数里少做些事情;
  • 减少C++静态全局变量的个数。

2.main()阶段

这一阶段的优化主要是减少didFinishLaunchingWithOptions方法里的工作,在didFinishLaunchingWithOptions方法里,我们会创建应用的window,指定其rootViewController,调用window的makeKeyAndVisible方法让其可见。由于业务需要,我们会初始化各个二方/三方库,设置系统UI风格,检查是否需要显示引导页、是否需要登录、是否有新版本等,由于历史原因,这里的代码容易变得比较庞大,启动耗时难以控制。

所以,满足业务需要的前提下,didFinishLaunchingWithOptions在主线程里做的事情越少越好。

优化方式: 

  • 梳理各个二方/三方库,找到可以延迟加载的库,做延迟加载处理,比如放到首页控制器的viewDidAppear方法里。
  • 梳理业务逻辑,把可以延迟执行的逻辑,做延迟执行处理。比如检查新版本、注册推送通知等逻辑。
  • 避免复杂/多余的计算。
  • 采用性能更好的API。
  • 避免在首页控制器的viewDidLoad和viewWillAppear做太多事情,这2个方法执行完,首页控制器才能显示,部分可以延迟创建的视图应做延迟创建/懒加载处理。
  • 首页控制器用纯代码方式来构建。

main()阶段的时间,主要是测量main()函数开始执行到didFinishLaunchingWithOptions执行结束的耗时,需要自己插入代码到工程中,如下所示:

 

 

posted @ 2019-06-09 21:52  LeeGof  阅读(576)  评论(0编辑  收藏  举报