这一系列文章是我的读书笔记，整理一下，也算是温故而知新。
一：性能优化策略
性能问题的处理流程
发现/重现问题 利用工具剖析 形成假设 改进代码和设计在以上的四个步骤中循环反复，直到问题解决。
Profile!不要猜!
性能优化的主要策略：
不要做无用功：不要在启动时花几百ms来做logging，不要为同样的数据做多次查询 试图重用：对于创建过程昂贵的对象，要重用而不是重新创建 Table view的cell Date/Number的formatter 正则表达式 SQLite语句 使用更快的方式设计、编程：选择正确的集合对象和算法来进行编程、选择适合的数据存储格式（plist、SQLite）、优化SQLite查询语句 事先做优化 对于昂贵的计算，要进行事先计算。iCal中的重复事件，是预先计算出来的，并保存到数据库中。 事先计算并缓存一些对象，可能会占用大量的内存。注意不要将这些对象声明为static并常驻内存。 事后做优化：异步加载、懒加载 为伸缩性而做优化：当数据有10条、100条、1000条甚至更多的时候，应用程序的性能不应该对应的呈数量级式的增长，否则无法使用。说起来惭愧，我真的很少遇到性能问题。以前假设中的性能问题，很多是根本不存在的。事前计划也杜绝了不了性能问题的产生，所以不如暂时忘记它吧。当然对于一些常识性的提高性能的设计，仍然是必须的。
二：iOS应用启动速度优化
很多app的开发者都不重视app的启动速度，这对于碎片化使用情景的用户来说，简直是灾难。
iOS应用的启动速度
应用启动时，会播放一个放大的动画。iPhone上是400ms，iPad上是500ms。最理想的启动速度是，在播放完动画后，用户就可以使用。
假如应用启动过慢，用户就会放弃使用，甚至永远都不再回来。抛开代码不谈，假如抱着PC端游和单机游戏的思维，在游戏启动时强加公司Logo，启动动画，并且用户不可跳过，也会使用户的成功使用率大大降低。
iOS系统的“看门狗”
为了防止一个应用占用过多的系统资源，开发iOS的苹果工程师门设计了一个“看门狗”的机制。在不同的场景下，“看门狗”会监测应用的性能。假如超出了该场景所规定的运行时间，“看门狗”就会强制终结这个应用的进程。开发者们在crashlog里面，会看到诸如0x8badf00d这样的错误代码(“看门狗”吃了坏的食物，它很不高兴)。
| 场景 | “看门狗”超时时间 |
|---|---|
| 启动 | 20秒 |
| 恢复运行 | 10秒 |
| 悬挂进程 | 10秒 |
| 退出应用 | 6秒 |
| 后台运行 | 10分钟 |
值得注意的是，Xcode在Debug的时候，会禁止“看门狗”。
如何测试启动时间
两种方法：一种使用NSLog，另外一种使用Time Profiler。
使用NSLog CFAbsoluteTime StartTime;
int main(int argc, char **argv) {
StartTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
// ... 5 } 6
- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)app {
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"Launched in %f sec", CFAbsoluteTimeGetCurrent() - StartTime);
});
// ...
}
使用Time Profiler
Instruments->Time Profiler
Profile你的app
切换到CPU strategy view，找到你的app启动的第一帧
搜索-[UIApplication _reportAppLaunchFinished]
找到包含-[UIApplication _reportAppLaunchFinished]的最后一帧，即可计算出启动时间
iOS App启动过程
链接并加载Framework和static lib UIKit初始化 应用程序callback 第一个Core Animation transaction链接并加载Framework及static lib时需要注意：
每个Framework都会增加启动时间和占用的内存 不必要的Framework，不要链接 必要的Framework，不要票房为Optional 只在使用在Deployment Target之后发布的Framework时，才使用Optional（比如你的Deployment Target是iOS 3.0，需要链接StoreKit的时候） 避免创建全局的C++对象初始化UIKit时需要注意：
字体、状态栏、user defaults、main nib会被初始化 保持main nib尽可能的小 User defaults本质上是一个plist文件，保存的数据是同时被反序列化的，不要在user defaults里面保存图片等大数据应用程序的回调：
application:willFinishLaunchingWithOptions:
恢复应用程序的状态
application:didFinishLaunchingWithOptions:
我一直认为设计的本质是折衷。当你为了100ms的启动速度优化欢欣不已，而无视那长达10秒的启动动画时，应该想想究竟什么是应该做的。做正确的事情比把事情做好更重要。
三：事件处理-拯救主线程
用户经常评论app的一个用词是“卡顿”，很大的因素是因为主线程被占用了。用户的事件是在主线程被处理的，包括点击、滚动、加速计、Proximity Sensor。
为了保证事件的平滑处理，需要进行如下优化：
最小化主线程的CPU占用 将工作“搬离”主线程 不要阻塞主线程最小化主线程的CPU占用
前面两篇文章，我们接触到了Time Profiler。使用它可以剖析不同线程的CPU使用情况，并给出调用堆栈的CPU时间占用百分比。假如app“卡顿”，并且在Time Profiler的结果可以找到明确的高占用堆栈，你需要把它优化掉。
将工作“搬离”主线程 – 隐式并发
为了得到更流畅的交互体验，iOS已经帮我们做了很多事情，Android就没有这么好运了。iOS将以下这些事情搬离了主线程：
View和layer的动画（动画绘制前的计算，而不是drawing过程） Layer的组合计算（drawing后的叠加） PNG的解码（是的，你没看错；而且利用了CPU的多核心）注意滚动（Scrolling）不是一个动画，而是在Main Run Loop中不断接收事件并且处理。
将工作“搬离”主线程 – 显式并发
这里是需要开发者们搞定的部分。磁盘、网络等I/O会阻塞线程，不要把它们放到主线程里。常用的技术有：
Grand Central Dispatch(GCD) NSOperationQueue NSThreadiOS 4.0后，易用的GCD技术被广泛使用。例如：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0),
^{
// do something in background dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// do something on main thread
}); });
GCD的陷阱
GCD其实就是线程，只不过提供了一个更高层次的抽象。过多的线程一定会带来性能损失，因此GCD设计了一个最高允许的线程值（对开发者透明，不用管到底有多少）。那么如何解决这个问题呢？
将队列串行化 使用Dispatch sources 使用带有限制的NSOperationQueue 使用Cocoa Touch提供的异步方法另外一个陷阱是线程安全：
UIKit必须要在主线程使用，除了UIGraphics，UIBezierPath，UIImage 大多数CG、CA、Foundation的类，不是线程安全的 假如你使用了ojbc runtime来进行introspection，由于它是thread safe的，可能会导致竞争此外，iOS 4.3添加了DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND，它拥有非常低的优先级。这个优先级只用于不太关心完成时间的真正的后台任务，假如要表示较低的优先级，你通常需要的是DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW。
不要阻塞主线程
即使占用了很少的CPU时间（假如你在Time Profiler中看到这些的数据），也可能会阻塞主线程。磁盘、网络、Lock、dispatch_sync以及向其它进程/线程发送消息都会阻塞主线 程。Time Profiler只能检测出占用CPU过多的堆栈，但检测不了这些IO的问题。
大多数的阻塞事件，都会伴随着一个系统调用，如：
read/write - 读写文件
send/recv - 收发网络数据
psynch_mutex_wait - 获得锁
mach_msg - IPC
System Trace这个Instrumentor，记录了所有的系统调用，以及每次调用的等待时间。假如你在System Trace里面发现了CPU Time很低，但Wait Time很高的调用，说明在主线程处理I/O已经严重损害了app的性能。
保证主线程的低CPU占用，将I/O移至其它线程，可以大大地提高主线程对交互事件的处理能力。我建议开发者朋友们写代码的时候，除非是以前遇到过的问题，都没有必要假设问题存在。80%的优化都是不必要的。