iOS启动优化之二进制重排

随着iOS项目愈来愈大，启动时间也会变得愈来愈慢，咱们如何来对app的启动时间来进行优化，给用户一个更好的体验呢？

应用启动介绍

应用启动分为冷启动和热启动

• 冷启动是指内存中不存在与应用相关的数据，须要从硬盘时将应用的数据载入到内存中；这个过程是由系统决定的，平时咱们把应用杀死，而后立刻启动，此时内存中的应用相关的数据不会立刻被清除，因此这时候的启动不是冷启动;
• 热启动是指内存中还存留着应用相关的数据，应用运行所须要的数据不须要所有从硬盘中载入内存。

监控启动时间

咱们能够经过设置环境变量来起到监控应用启动时间的目的，有关环境变量的设置，请参考Xcode环境变量

咱们设置环境变量DYLD_PRINT_STATISTICS,运行工程，打印应用启动时的时间消耗状况：

打印出应用启动时间以下：

咱们以main函数为分隔点，将应该启动时间优化分为main函数以前和main函数以后,这里所打印的pre-main time就是main函数以前的耗时。

• dylib loading time:动态库的载入耗时,苹果建议项目中自定义的动态库最好不要超过6个动态库，若是超过了6个要考虑动态库合并；
• rebase/binding time:偏移修正（rebase）和符号绑定（binding）的耗时；偏移修正是一个安全机制--ASLR，原理是生成一个随机值，加到应用内存地址的前面，来起到方法、函数的地址随机的目的，解决安全问题.全部的方法、函数和数据的内存地址都会在原有的真实地址上加上这个随机值，而且每次启动的时候这个随机值是不一样的，这样别人就无法拿到方法、函数或数据的真实地址了；符号绑定是指将方法名与方法的实现，即sel和IMP的绑定。
• ObjC setup time:Object-C类的注册的耗时；不权威统计，每增长20000个类，这个时间增长800ms;减小类的数量能够减小启动耗时；
• initializer time:load方法和构造方法的耗时.因此项目中要尽可能减小重写load 方法,将load方法的操做放在initialization中.

以上就是main函数以前的启动耗时说明及相关优化方案；

对于main函数以后的启动耗时，咱们能够经过代码的方式进行监控，好比,在main函数中记录一个时间，到第一个界面显示的viewDidLoad方法中记录一个时间，两个时间的差值就是main函数以后的启动耗时.因为main函数以后的耗时须要根据不一样的项目来区分，不能一律而论，这里提供几个优化的建议

• 减小数据的加载，最好使用懒加载，如一个第三文库的加载;
• 将项目中再也不使用的类和方法去掉；
• 使用多线程技术加载数据，充分利用cpu的资源；
• 启动时刻的界面，不要使用storyboard或xib,尽可能使用纯代码，由于storyboard或xib有一步代码转换的操做，也是会耗时的。

二进制重排

技术背景

应用程序在运行时，使用的是虚拟内存与物理内存相结合的方法加载数据的；虚拟内存是分页管理的，当使用到某一页虚拟内存的数据时，须要将对应的真实数据加载到物理内存中，将虚拟内存与物理内存以前造成一个映射关系，这个操做称为缺页异常（page fault），这个操做是需耗时的。

查看iOS应用的载入数据的顺序,咱们能够经过设置Write Link Map File为yes,来查看应用数据加载的顺序

clean一下工程，而后command+B编绎一下工程，来到Products的xx.app目录下

再来到以下目录下

找到以下文件

打开此文件Demo-LinkMap-normal-x86_64.txt

这里的顺序就是应用数据加载的顺序,这里的顺序是由下以两个因素决定的

按文件顺序从上到下

按文件中的方法的顺序从上到下

验证一下此文件的顺序就是实际的载入顺序，能够经过修改文件或方法的顺序，而后从新编绎后查看link map文件的方法顺序是否改变。

二进制重排方案

因为咱们在应用在启动时可能只须要某些文件中的某些方法，而按照实际的方法载入顺序，在应用启动时会由于page fault的存在，就须要载入大量的用不到的数据，形成了大量的时间消耗，为此咱们只须要在应用启动时只载入启动时须要的方法就能够了，其实的数据能够后续载入；为此咱们能够经过建立一个.order文件来修改方法或函数的加载顺序.

打开hank.order文件，查看如下几个方法的顺序

将此文件配置到对应的xcode工程中

clean后从新编绎，查看Demo-LinkMap-normal-x86_64文件

这样咱们就成功的修改了方法或函数的加载顺序，因此咱们只须要知道应用启动时执行了哪些方法，将他们排序好，放在.order文件中，就能够在应用启动时，只加载了本身须要的数据，减小了page fault的次数，从而减小了启动耗时。

那么如何知道应用启动时执行了哪些方法呢？请看Hook一切的终极武器--Clang插桩