iOS启动优化知识

本文要是要针对启动优化相关概念和最佳实践的介绍。

什么是启动
首先来看一下启动类型都有哪几种，以及每种启动类型的特点。

启动类型
共有三种启动类型，分别为：冷启动、热启动和重新启动，下面为它们的特点。

冷启动
重启之后。
APP 未在 iPhone 的内存中。
APP 线程不存在。
热启动
最近被终止的。
APP 部分在内存中。
APP 线程不存在。
重新启动
APP 被暂停（比如按下 home 键）。
整个 APP 都在内存中。
APP 线程存在。
介绍完启动类型，下面来看一下启动共分为几个阶段以及每个阶段的应该避免的做法。

启动的六大阶段
六大阶段分别为：系统接口初始化（System Interface）、Runtime 初始化、UIKit 初始化、Application 初始化、初始化第一帧、扩展（Extended）。

先看下每个阶段都具体做了哪些事情。

System Interface：初始化底层的系统接口、系统部分的工作花费固定的时间，也就是说该阶段的系统部分是不用我们操心的。
Runtime Init：初始化语言的运行时环境、调用所有类的静态 load 方法。
UIKit Init：实例化 UIApplication 和 UIApplicationDelegate、开始事件处理和系统集成。
Application Init：调用 UIApplicationDelegate/UISceneDelegate 生命周期的回调，比如：application:willFinishLaunchingWithOptions:。
Initial Frame Render：创建、执行布局，并绘制视图；提交渲染第一帧。loadView/viewDidLoad/layoutSubviews
Extended：该阶段为显示第一帧后的特定时间，该阶段会异步加载数据，你的 APP 在当前阶段应该是可交互、可响应的。
下面看下每个阶段应该避免的做法。

System Interface
避免连接没用的 framework。
避免在启动阶加载动态库。
硬链接所有的依赖。
Runtime Init
减少 +load 方法的调用。
使用 +initialize 去懒加载静态初始化。
暴露 framework 中的初始化 API。
UIKit Init
减少 UIApplication 子类的工作。
减少 UIApplicationDelegate 初始化的工作。
Application Init
延后 UIApplicationDelegate 生命周期中不相关的工作。
两个 scenes 之间共享资源。
Initial Frame Render
减少视图层级，懒加载视图。
使用高性能的自动布局。
Extended
应使用 os_signpost 去检测耗时代码。
介绍完启动类型和启动阶段，接下来看一下如何正确的测量。

正确的测量启动
在进行启动时间测量时，应对多次测量环境保持干净一致的测量环境，这样测量的结果才会有说服力。

可以通过下面的方法来保持环境的一致性：

重启手机，并放置2-3min。
启动飞行模式或者 mock 环境。
不使用 iCloud 账户，或者使用一致的 iCloud 账户。
使用 App 的 release 模式。
测量热启动。
在测量过程中我们应对新旧设备都进行测试。

启动时间可以通过 XCTest 来进行测试。

如何优化启动时间
主要通过下面的三大块来优化。

减少工作量
延后与第一帧不相关的工作。比如 application:willFinishLaunchingWithOptions: 里不重要的接口调用。
移除阻塞主线层的代码。耗时的操作肯定要放在子线程异步处理。
减少内存的使用。
指定正确的优先级
这一块主要针对正确的使用 GCD。

对于 task 使用正确的 Qos。
利用 scheduler 来优化启动。
使用正确的原语优先级。
优化代码
简化已有代码。
使用正确的数据结构和算法。
缓存一切可缓存的。
总结
优化启动时间很重要，我们要让它成为日常开发的一部分。
删除一切不需要的代码合资源。
正确的使用 GCD、数据结构和算法。
重构简化现有代码。
尽可能多的缓存。

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