【学习总结】02 | App 启动速度怎么做优化与监控？

2019-12-20

1、前言

首先，我认为学习总结，要有所总，所结，就是有归纳后，能用自己的话告诉别人！有所结，就是有所收获输出，一般我认为是思维导图，所以，每篇文章前，我都会先给出文章的脑图：

iOS开发高手课-02-App启动速度怎么做优化与监控？.png

2、正文

注意，本系列总结不会引用或提供原课程文章所有的内容或代码，只会作出思维导图，需要学习可购买课程《iOS开发高手课 - 极客时间》

本文作为第一篇，脑图中包含了一些学习的方法论，这里就不展开了，具体可以查看如何建立你自己的开发知识体系 | iHTCboy’s blog

学习原则

授人以鱼不如授人以渔

就想学习英语一样，每一个字母都认识，但是串联起来就不认识了。学习也一样，可能整篇文章大家都看懂了，但是对于其中的词语或句子，可能是不懂的，比如， rebase 指针、attribute((constructor)) 、selector 唯一性检查、动态库加载、 ReactiveCocoa框架、抓取主线程调用栈、Mach-O、lazy 和 non-lazy 符号、rebind_symbol、等。或者，整篇文章都没有看懂，但是每个字都认识。

第一种情况，对于不认识的关键字，在搜索引擎就能找到很多，只能说是懒或恐惧心态，让你永远不去了解。第二种情况，一般多见于是抽象的文章，比如项目架构、编程思想等，大家都懂 MVC/MVVM，就是说不出懂什么的感觉，这种情况，还是建议多广义的学习，更多的实践，很多东西，还是较难做到言传，只能意会！

还有一种情况，我认为就是文章大家都看懂了，也没有什么疑问，但是忽略了一个面的概念，把问题想太简单，不会把知识点串联起来，不会触类旁通、融会贯通。举个例子，做过开发的都应该知道单例模式，如果不知道，搜索引擎都能搜索出一堆教程，并且介绍了来由，用途等，大家就知了知了。操作系统任务管理器、回收站、文件系统是不是一个单例？数据库连接池呢？生活中的例子，比如主席、CTO，对一个国家或一个公司，都是唯一的。

所以，第三种情况，目前来看大多数人看文章学习都达不到的层次，需要借助大量的阅读或别人的传授或指点，才能悟出来。所以，这就是我要说的，授人以鱼不如授人以渔，尽自己最大的已知学习和分享，这是一件快乐的事~

启动

冷启动
App 点击启动前，它的进程不在系统里，需要系统新创建一个进程分配给它启动的情况。这是一次完整的启动过程。
热启动
App 在冷启动后用户将 App 退后台，在 App 的进程还在系统里的情况下，用户重新启动进入 App 的过程，这个过程做的事情非常少。

文章中简单的提到了冷启动、热启动。可能大家也是一看而过。这个启动其实是很重要的概念，不知道大家有没有留意，汽车发动机的冷启动和热启动、电脑的冷启动和热启动？那么，手机是不是也有冷启动和热启动？iOS有冷启动和热启动，那么Android是不是也有冷启动和热启动？那么App有冷启动和热启动，那么微信的小程序是不是也有冷启动和热启动？

答案是肯定的！它们都有！为什么呢？？？似乎所有的系统都有冷启动和热启动！那么，冷启动和热启动，那么对汽车的伤害更大吗？冷启动和热启动那个对性能损耗(消耗)更大呢？答案也是肯定的，是冷启动！

我是希望通过这个例子，让大家更加明白，一个简单的概念，可能很普通，但是一定不要放过！那么，到这里，针对App 启动速度怎么做优化，冷启动和热启动的重要性是不是自然而然就出来了，我们应该关注 App的冷启动和热启动，减少冷启动，尽量让App在后台时能通过热启动打开。，怎么理解呢？对于 iOS，系统严管管控手机的内存，当发现内存不足时，系统会全局发通知，让大家把不要的内存释放出来，如果大家都不释放，后台的应用就会被干掉，当然前台的应用如果占用内存超过阈值的话也会被干掉（kill）。所以，解决 App 启动速度怎么做优化，我们在写代码时，能注意到 App 内存使用情况，节省内存空间，减少不必要的内存创建，及时的释放内存等，都是对优化起到举足轻重的作用。

以上，就是冷启动和热启动，希望大家能感受到我一直说的触类旁通、融会贯通的理念。

App的启动主要包括三个阶段

main() 函数执行前
main() 函数执行后
首屏渲染完成后

文章中说的内容，这里就不打算详细展开，简单的看本文的思维导图就可以，另外，文章中的很多细节的内容，在后续的篇章中会慢慢的介绍，这里就不展开，否则说不完事，大家感兴趣的，可以提前自行搜索，网络上真的都有了！本文需要提的是，解答一下前面说的几个有意思的问题

1、 +load() 方法和 +initialize() 方法

+load() 方法和 +initialize() 方法，大家都需要了解它们的区别和特性，这样才能更好的做性能优化。这里不作详细介绍，网络上能找到的，我这里不都不会说，除非值得注意的内容。

2、 attribute((constructor)) 修饰的函数的调用

这个是C语言的函数属性，有2种类型： __attribute__((constructor))和__attribute__((destructor))

1）函数属性功能

`__attribute__ ((constructor))`：会使函数在 `main()函数`之前执行

`__attribute__ ((destructor))`：会使函数在 `main()函数`之后执行

2）功能范围

函数属性`__attribute__((constructor))`和`__attribute__((destructor))`在可执行文件或者库文件里都可以生效


3）与全局变量比较

全局变量对象的构造函数和析构函数分别在`__attribute__((constructor))`和`__attribute__((destructor))`标志的函数之前调用。

4）PRIORITY 优先级

1
2
__attribute__((constructor(PRIORITY)))
__attribute__((destructor(PRIORITY)))


`__attribute__((constructor))` 按照优先级小到大执行，`__attribute__((destructor(PRIORITY)))` 则是从大到小执行。

注意：
1、可执行程序或库文件都可以使用此属性修饰函数
2、同一个可执行程序或库文件允许多个函数被修饰，执行顺序由代码编写顺序或编译链接顺序有关

引用来源：函数属性__attribute__((constructor))和__attribute__((destructor)) - tianmo2010的专栏

3、objc_msgSend 方法和 hook 内容

hook的概率在很多的语言都有，因为安全和越狱等，针对 iOS 的 hook 网上也非常多，这里也不详细说了，后面的章节如果有相关安全的在说吧。相信大家网络上一定能找到很多资料！

4、怎样获取主线程调用栈？

相信有好奇心的同学，在阅读文章时，一定对怎样获取主线程调用栈的问题产生兴趣，但可能如果之前没有接触过，一定觉得太难了！根本找不到方向或者感觉！但是，你仔细想想，是不是真的这么难？没有方向？其实并不是，只要搜索一下，网络上也是一堆一堆的。当然，你想通过一篇文章就掌握所有这些相关的知识，那可能不太现实！你一定要明白，不劳而获永远是获得最少的！，所以，还是要靠自己努力，另外，后续的章节还会有这方面的深入知识，到时候在解答吧。希望大家能利用自己的学习能力，习得不亦乐乎！

5、监控耗时和耗时统计

这个问题也值得大家注意，后续章节在一起讨论。

6、源码阅读

苹果公司已经开源了 Objective-C 的运行时代码。你可以在苹果公司的开源网站，找到 objc_msgSend的源码。

Facebook 开源了一个hook库，可以在 iOS 上运行的 Mach-O 二进制文件中动态地重新绑定符号，这个库叫 fishhook。

针对这种源码，大多数人一定说，我看不懂！我看不懂！我看不懂！

这个，与下面这个问题相似，一起来回答吧

7、C语言、汇编语言看不懂？！

看不懂？看不懂？看不懂？

有没有发现，我们小时候也不懂中文，现在怎么就看懂了呢！学啊！学啊！学啊！

怎么学？从入门到放弃啊！怎么入门？

网络上有很多优秀的资源，大家如果真的感兴趣，一定要主动去了解，一味地抗拒永远不会得到结果和答案。汇编语言入门教程 - 阮一峰的网络日志，汇编语言入门学习就是这样简单，没有看不懂，只有不看懂！

人生苦短，我们努力吧~

8、其它问题

其它的还有很多问题，这里就不一一指出，比如 Swift 有 main 函数吗？希望大家 多疑问，多思考，多总结！，这样成长更快啦~

3、总结

回到本文的主题，“App 启动速度怎么做优化与监控？”，优化，不知道大家是否还记得之前的第一篇文章说到的，不记得的可以回去看看。监控的话，这里没有详细提到，因为性能监控只是监控系统的一小部分，后面的章节在细节展开吧。

这里先给出一个大纲，关于开发相关的工程优化，因为这也是我们从《iOS开发高手课 - 极客时间》来，我们要干什么？到那里去呢？

可以做什么？

工程优化：代码、规范、性能、AOP、日志
工程监控：耗时、内存、网络、卡顿、崩溃、瘦身、耗电
工程效率：响应式框架、函数式编程、APM、监控系统
技术深研：RN、Flutter、小程序、动态化

很多知识点，大家现在看到这篇文章感觉一气呵成，水到渠成的样子，但是其实是一点一点的思考和触想，可能有一个概念很久之前就有，但是怎么把这些知识串联一起，确实是需要非常深厚的功能，才能做到。所以，本次系列，我只能说尽量自己的力量，因为我相信不管是后来者，还是以后的我，都一定超越现在的我！，所以，如果未来可以，可以在重写此系列，也是一件令人愉快的事！

注：更多关于 iOS 开发和程序开发相关的内容，可以查看此系列，目前还在连载中【学习总结】iOS开发高手课 – (连载中)| iHTCboy’s blog，以上，希望对你有用！

参考

WWDC:

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