阿里数据iOS端启动速度优化心得

2020-01-21 04:51:11王旭

背景

7月26号我们阿里数据iOS端发布了4.4.0版本,这次版本主要是优化了性能,其中main()阶段的启动耗时优化成果比较明显,从之前的0.5-0.7秒,降低为目前的0.1-0.2秒(main()第一行代码到didFinishLaunchingWithOptions最后一行代码的耗时),用户体验提升明显。在这里梳理一下优化的一些经验,欢迎大家一起交流。

应用启动流程

iOS应用的启动可分为pre-main阶段和main()阶段,其中系统做的事情依次是:

1. pre-main阶段

1.1. 加载应用的可执行文件

1.2. 加载动态链接库加载器dyld(dynamic loader)

1.3. dyld递归加载应用所有依赖的dylib(dynamic library 动态链接库)

2. main()阶段

2.1. dyld调用main()

2.2. 调用UIApplicationMain()

2.3. 调用applicationWillFinishLaunching

2.4. 调用didFinishLaunchingWithOptions

启动耗时的测量

在进行优化之前,我们首先应该能测量各阶段的耗时。

1. pre-main阶段

对于pre-main阶段,Apple提供了一种测量方法,在 Xcode 中 Edit scheme -> Run -> Auguments 将环境变量DYLD_PRINT_STATISTICS 设为1 :

阿里数据,iOS,速度优化

pre-main阶段启动耗时测量.png

设置好后把程序跑起来,控制台会有如下输出,pre-main阶段各过程的耗时一览无余(Apple这个Demo有点过于夸张...)

阿里数据,iOS,速度优化

pre-main阶段启动耗时测量.png

2. main()阶段

对于main()阶段,主要是测量main()函数开始执行到didFinishLaunchingWithOptions执行结束的耗时,就需要自己插入代码到工程中了。先在main()函数里用变量StartTime记录当前时间:


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

再在AppDelegate.m文件中用extern声明全局变量StartTime


extern CFAbsoluteTime StartTime;

最后在didFinishLaunchingWithOptions里,再获取一下当前时间,与StartTime的差值即是main()阶段运行耗时。


double launchTime = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - StartTime);

pre-main阶段的优化

要对pre-main阶段的耗时做优化,需要再学习下dyld加载的过程,根据Apple在WWDC上的介绍,dyld的加载主要分为4步:

1. Load dylibs

这一阶段dyld会分析应用依赖的dylib,找到其mach-o文件,打开和读取这些文件并验证其有效性,接着会找到代码签名注册到内核,最后对dylib的每一个segment调用mmap()。