iOS启动速度优化总结

随着项目越做越大，代码和业务量越来越多，这时候每次启动APP的时候就会花费较长的时间，这对用户来说体验很不好。所以，针对APP启动时间的优化还是很有必要的。

关于APP启动时间的分析和优化可以以main()为分界点，分为main()方法执行之前的加载时间(pre-main time)和main()之后的加载时间。那么，如何定量的测量这两个阶段具体的执行时间呢，下面先给出测量方法，看一下自己项目启动时间是否合理：

一、main()方法之前启动时间的测量方法：

在Xcode中添加环境变量参数DYLD_PRINT_STATISTICS即可，这样运行APP时在控制台就会打印出pre-main花费的时间，如下图：

如果想打印详细的pre-main中各个过程花费的时间，可以再添加一个DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS参数，这时你会看到pre-main time和total time的值不一样，其实下边的total time - debugger pause time就和上边的pre-main time大概一致了。如下图：

PS:如果你想打印dyld装载动态库的顺序，可以设置这个环境变量 DYLD_PRINT_LIBRARIES

二、main()方法之后的启动时间的测量方法：

在main.m文件中，定义一个全局变量：

CFAbsoluteTime startTime;int main(int argc, char * argv[]) {startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

在AppDelegate.m文件中didFinishLaunchingWithOptions方法return之前计算时间差：

 double launchTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime;NSLog(@"launchTime = %f秒",launchTime);

三、main()方法调用之前启动过程的解析：

App开始启动后，系统内核(XNU)首先加载可执行文件（自身App的所有.o文件的集合），然后加载动态链接器dyld，dyld是一个专门用来加载动态链接库的库。执行从dyld开始，dyld从可执行文件的依赖开始, 递归加载所有的依赖动态链接库。

（补充：用户点击图标之后，会发送一个系统调用 execve 到内核，内核创建进程。接着会把主二进制 mmap 进来，读取 load command 中的 LC_LOAD_DYLINKER，找到 dyld 的的路径。然后 mmap dyld 到虚拟内存，找到 dyld 的入口函数_dyld_start(最终调到dyld的_main函数)，把 PC 寄存器设置成_dyld_start，接下来启动流程交给了 dyld。）

动态链接库包括：iOS 中用到的所有系统 framework，加载OC runtime方法的libobjc，系统级别的libSystem，例如libdispatch(GCD)和libsystem_blocks (Block)。

总结来说，main()方法调用前，启动过程大体分为如下步骤：

1、内核加载可执行文件

2、load dylibs image (加载程序所需的动态库镜像文件)

3、Rebase image / Bind image (由于ASLR(address space layout randomization)的存在，可执行文件和动态链接库在虚拟内存中的加载地址每次启动都不固定，所以需要修复镜像中的资源指针)

4、Objc setup (注册Objc类、将Category中的方法插入方法列表)

5、initializers (调用Objc类的+load()方法、调用C++类的构造函数)

针对上边各个启动过程，我们可以做的优化有：

1、减少动态库的引用，将项目中不使用的Framework及时删除，将Xcode配置中General -> Linked Frameworks and Libraries中使用不到的系统库不再引用。

2、合并动态库。

3、尽量不使用内嵌（embedded）的dylib，加载内嵌dylib性能开销较大。

4、清理项目中冗余的类、category。对于同一个类有多个category的，建议进行合并。

5、将不必须在+load方法中做的事情延迟到+initialize中。

6、尽量不要用C++虚函数(创建虚函数表有开销)，不要在C++构造函数中做大量耗时操作。

四、main()方法调用之后过程的解析：

main()方法调用之后，主要是didFinishLaunchingWithOptions方法中初始化必要的服务，显示首页内容等操作。这时候我们可以做的事情主要有：

1、将一些不影响首页展示的服务放到其他线程中去处理，或者延时处理和懒加载。延时处理可以监听Runloop的状态，当进入kCFRunLoopBeforeWaiting(即将休眠状态)再去处理任务，最大限度的利用CPU等系统资源。

2、使用Xcode的Instruments的Time Profiler工具，分析启动过程中比较耗时的方法和操作，然后，进行具体的优化。

3、重点关注TabBarController和首页的性能，保证尽快的能展示出来。这两个控制器及里边的view尽量用代码进行布局，不使用storyboard和xib，如果在布局上想更进一步的优化，那就连autolayout(Massonry)都不要使用，直接使用frame进行布局。

4、本地缓存。首页的数据离线化，优先展示本地缓存数据，等待网络数据返回之后更新缓存并展示。

以上就是关于iOS客户端启动优化的相关总结，如有不同意见或者更好的方案，欢迎沟通交流。

参考：

iOS启动时间优化

今日头条iOS客户端启动速度优化

iOS App从点击到启动(介绍系统架构和底层知识较多)

APP从编译到链接再到启动的过程

2022年更新：

抖音品质建设 - iOS启动优化之原理篇_字节跳动技术团队官方博客-CSDN博客

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