苹果手机系统运行缓慢,可能是因为手机需要加载程序或者是文件居多,待会导致运行缓慢,看起来很卡。
优化手机系统,大致可以从以下方面入手:
1、减少手机安装的软件,不常用的软件完全可以删除掉减少手机的空间;
2、及时的清理手机个软件产生的缓存文件;
3、关闭手机自动后台更新程序。
在第一部分 iOS重学之启动优化(一) 中,我们主要从 Pre-main 和 main 之后两个时间来衡量一个iOS应用启动的时长,以及详细分析了 Pre-main 的四个阶段,其中也提到了一些概念:比如 物理内存 、 虚拟内存 、 缺页中断 等,感兴趣的可以移步上一篇文章了解一下,本文主要跟大家详细讨论一下什么是 二进制重排 、 二进制重排为什么能够优化iOS应用启动时间 等问题。
虚拟内存 :跟物理内存相反,虚拟内存指的一种计算机系统内存管理技术,它使得应用程序认为它拥有连续可用的内存,实际上它通常被分隔成多个物理内存碎片。
只谈概念太空洞,下面我们用图来解释什么是物理内存、什么是虚拟内存。
物理内存的概述图如下:
物理内存存在的问题 :
虚拟内存 解决了 物理内存 存在的两个问题,由于每个进程的数据被分成了很多页装载进内存,不会再出现内存紧张的问题,而且一个应用在物理内存里面的地址是不连续的,所以无法访问到别的进程的地址,也保证了线程安全。
注意 :虽然一个应用在物理内存中的内存是不连续的,但是访问数据的时候是连续的,原因就在于我们访问数据访问的是对应的虚拟映射表,这个虚拟映射表记录的某个方法、函数对应在物理内存的真实地址。
在上面我们说过在有了 虚拟内存 技术之后,内存以分页的形式装载进物理内存里面,比如我们现在启动一个应用只需要先把启动相关的内存 Page1 到 Page10 装载进物理内存,当用到A功能的时候发现数据没有在物理内存里面,此时 *** 作系统会阻塞APP进程触发一次 PageFault , *** 作系统会从磁盘中读取相应的数据到物理内存上,再将其映射到虚拟内存页表上面。 PageFault 耗时非常短,平均在0.5ms左右,所以用户一般感知不到,但是有一种情况可能会造成大量的 PageFault ,那就是启动时刻,所以我们就可以思考如何减少启动时的 PageFault 次数,从而优化启动时长。
在分析二进制重排之前,我们先了解一下Link Map File是个什么东西。
链接映射文件 :Link Map File,里面记录的是每个类所生成的可执行文件的路径、CPU架构、符号等信息,可以简单的理解为这个文件告诉了我们一个应用的可执行文件的排列顺序。
如图所示:
编译项目之后根据上图的地址找到我们需要的Link Map 文件,如图所示:
从上图可以看出一个项目可执行文件的排列顺序为:
重新排列函数符号的位置,降低Mach-o文件载入物理内存时触发的 PageFault 次数,这个就叫 二进制重排 。
我们先来举个例子,一个应用启动需要调用 方法1 、 方法3 、 方法4 、 方法6 、 方法7 ,其中 方法1 在Page1页上, 方法6 在Page2页上, 方法3 、 方法7 在Page3页上, 方法4 在Page4页上,如下图所示:
iOS 应用之所以能够进行二进制重排其实是因为苹果爸爸早就有了这一套机制,其实 libobjc.order 就是利用二进制重排进行了优化。
到这里为止,二进制重排的整个核心我们就分析得差不多了,但是这个二进制重排有个最大的问题,那就是:我们如何才能准确获取项目启动时刻调用的方法顺序,换句话说我怎么知道我这个项目启动需要调用到哪些方法。
二进制重排最大的问题我们已经抛出来了,有兴趣的也可以想想应该怎么办,下一篇文章我们将重点分析如何精确获取项目启动时刻调用的方法顺序。
在性能优化中一个最具参考价值的属性是FPS:Frames Per Second,其实就是屏幕刷新率,苹果的iphone推荐的刷新率是60Hz,也就是说GPU每秒钟刷新屏幕60次,这每刷新一次就是一帧frame,FPS也就是每秒钟刷新多少帧画面。静止不变的页面FPS值是0,这个值是没有参考意义的,只有当页面在执行动画或者滑动的时候,FPS值才具有参考价值,FPS值的大小体现了页面的流畅程度高低,当低于45的时候卡顿会比较明显。图层混合:
每一个layer是一个纹理,所有的纹理都以某种方式堆叠在彼此的顶部。对于屏幕上的每一个像素,GPU需要算出怎么混合这些纹理来得到像素RGB的值。
当Sa = 0.5时,RGB值为(0.5, 0, 0),可以看出,当两个不是完全不透明的CALayer覆盖在一起时,GPU大量做这种复合 *** 作,随着这中 *** 作的越多,GPU越忙碌,性能肯定会受到影响。
公式:
R = S + D * ( 1 – Sa )
结果的颜色是源色彩(顶端纹理)+目标颜色(低一层的纹理)*(1-源颜色的透明度)。
当Sa = 1时,R = S,GPU将不会做任何合成,而是简单从这个层拷贝,不需要考虑它下方的任何东西(因为都被它遮挡住了),这节省了GPU相当大的工作量。
1、模拟器debug- 选中 color blended layers红色区域表示图层发生了混合
2、Instrument-选中Core Animation-勾选Color Blended Layers
避免图层混合:
1、确保控件的opaque属性设置为true,确保backgroundColor和父视图颜色一致且不透明
2、如无特殊需要,不要设置低于1的alpha值
3、确保UIImage没有alpha通道
UILabel图层混合解决方法:
iOS8以后设置背景色为非透明色并且设置label.layer.masksToBounds=YES让label只会渲染她的实际size区域,就能解决UILabel的图层混合问题
iOS8 之前只要设置背景色为非透明的就行
为什么设置了背景色但是在iOS8上仍然出现了图层混合呢?
UILabel在iOS8前后的变化,在iOS8以前,UILabel使用的是CALayer作为底图层,而在iOS8开始,UILabel的底图层变成了_UILabelLayer,绘制文本也有所改变。在背景色的四周多了一圈透明的边,而这一圈透明的边明显超出了图层的矩形区域设置图层的masksToBounds为YES时,图层将会沿着Bounds进行裁剪 图层混合问题解决了
iOS离屏渲染
怎么检测离屏渲染:
1、模拟器debug-选中color Offscreen - Renderd离屏渲染的图层高亮成黄 可能存在性能问题
2、真机Instrument-选中Core Animation-勾选Color Offscreen-Rendered Yellow
离屏渲染的触发方式
设置了以下属性时,都会触发离屏绘制:
1、layer.shouldRasterize(光栅化)
光栅化概念:将图转化为一个个栅格组成的图象。
光栅化特点:每个元素对应帧缓冲区中的一像素。
2、masks(遮罩)
3、shadows(阴影)
4、edge antialiasing(抗锯齿)
5、group opacity(不透明)
6、复杂形状设置圆角等
7、渐变
8、drawRect
例如我们日程经常打交道的TableViewCell,因为TableViewCell的重绘是很频繁的(因为Cell的复用),如果Cell的内容不断变化,则Cell需要不断重绘,如果此时设置了cell.layer可光栅化。则会造成大量的离屏渲染,降低图形性能。
如果将不在GPU的当前屏幕缓冲区中进行的渲染都称为离屏渲染,那么就还有另一种特殊的“离屏渲染”方式:CPU渲染。如果我们重写了drawRect方法,并且使用任何Core Graphics的技术进行了绘制 *** 作,就涉及到了CPU渲染。整个渲染过程由CPU在App内同步地完成,渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于显示。
现在摆在我们面前得有三个选择:当前屏幕渲染、离屏渲染、CPU渲染,该用哪个呢?这需要根据具体的使用场景来决定。
尽量使用当前屏幕渲染
鉴于离屏渲染、CPU渲染可能带来的性能问题,一般情况下,我们要尽量使用当前屏幕渲染。
离屏渲染 VS CPU渲染
由于GPU的浮点运算能力比CPU强,CPU渲染的效率可能不如离屏渲染;但如果仅仅是实现一个简单的效果,直接使用CPU渲染的效率又可能比离屏渲染好,毕竟离屏渲染要涉及到缓冲区创建和上下文切换等耗时 *** 作
UIButton 的 masksToBounds = YES又设置setImage、setBackgroundImage、[button setBackgroundColor:[UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"btn_selected"]]]
下发生离屏渲染,但是[button setBackgroundColor:[UIColor redColor]]是不会出现离屏渲染的
关于 UIImageView,现在测试发现(现版本: iOS10),在性能的范围之内,给UIImageView设置圆角是不会触发离屏渲染的,但是同时给UIImageView设置背景色则肯定会触发.触发离屏渲染跟 png.jpg格式并无关联
日常我们使用layer的两个属性,实现圆角
imageView.layer.cornerRaidus = CGFloat(10)
imageView.layer.masksToBounds = YES
这样处理的渲染机制是GPU在当前屏幕缓冲区外新开辟一个渲染缓冲区进行工作,也就是离屏渲染,这会给我们带来额外的性能损耗。如果这样的圆角 *** 作达到一定数量,会触发缓冲区的频繁合并和上下文的的频繁切换,性能的代价会宏观地表现在用户体验上——掉帧
光栅化
光栅化是将几何数据经过一系列变换后最终转换为像素,从而呈现在显示设备上的过程,光栅化的本质是坐标变换、几何离散化
我们使用 UITableView 和 UICollectionView 时经常会遇到各个 Cell 的样式是一样的,这时候我们可以使用这个属性提高性能:
cell.layer.shouldRasterize=YES
cell.layer.rasterizationScale=[[UIScreenmainScreen]scale]
页面间跳转的性能优化:
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)