iOS如何進行優(yōu)化項目？
1. 結(jié)構(gòu)與架構(gòu)
1.1 結(jié)構(gòu)
這里說的結(jié)構(gòu)大概有兩點：1.文件目錄分類 2.第三方庫管理
1.1.1 文件目錄分類
為了方便管理，***將Xcode中的項目展示目錄與實際的存儲目錄保持一致
此外，一般按業(yè)務(wù)模塊分類,一級目錄可以按照MVC格式，也可以按照業(yè)務(wù)模塊劃分
用最普遍的Model View Controller架構(gòu)舉例
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以一個基礎(chǔ)的電商項目來解釋，4個tabbarItem對應(yīng)著四大模塊，首頁、分類、購物車、個人中心，往下每個還可以細(xì)分為MVC+Session層
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按項目架構(gòu)來分
最外層為Model、View、Controller、Session層,內(nèi)部才是業(yè)務(wù)模塊
這一塊無需多言，兩者配合使用即可
1.1.2 第三方庫
個人建議：時間允許的話自己多造造輪子，風(fēng)險可控，好維護
如非必要，盡量不要直接使用已經(jīng)編譯好的三方庫(framework/.a)，***自己去編譯三方庫(安全要求)
管理方面有三種方式：
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手動管理
手動維護各種第三方庫，適合于已經(jīng)趨于穩(wěn)定、極少Bug的三方庫
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CocoaPods
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Carthage
這里更推薦使用Carthage,因為它對項目的侵入性最小，而且是去中心化管理，不需要等待漫長的pod update / install過程.不過各有各的好處,使用CocoaPods簡單粗暴,基本不需要額外設(shè)置什么,看自己需求吧
1.2 項目架構(gòu)
項目邏輯基本都圍繞了一條主線時，我們采用MVC已經(jīng)可以很好的滿足我們的需求，但是當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯日漸復(fù)雜的時候，我們單純的采用Model View Controller這種編程模式已經(jīng)不能很好的將業(yè)務(wù)邏輯與代碼分離開，也就是解耦Decouple.
為了更好的將ViewController解耦，產(chǎn)生了Model View ViewModel這種編程模式，ViewModel層其實做了一層Model與ViewController中間的橋接，有利有弊，該模式會產(chǎn)生很多膠水代碼，但是配合響應(yīng)式編程框架(如 ReactiveCocoa或者RxSwift),可以做到***程度的解耦。，適合與自己實際項目業(yè)務(wù)復(fù)雜程度的模式才是好的編程模式。
引申 : <關(guān)于組件化編程>
如果項目業(yè)務(wù)很復(fù)雜、很多業(yè)務(wù)組件都通用，可以采用組件化編程，常用的一種就是采用CocoaPods將項目業(yè)務(wù)模塊分拆成各種pod庫，使用什么模塊直接集成就好,再配合MVVM和響應(yīng)式編程框架(如 ReactiveCocoa或者RxSwift),可以做到***程度的解耦。
2. 崩潰&性能調(diào)優(yōu)
當(dāng)項目已經(jīng)完成業(yè)務(wù)模塊上線后，我們就可以開始考慮關(guān)于如何提高App的用戶體驗，舉例一下幾個問題：
1. 代碼規(guī)范，定期code review了嗎
2. 復(fù)雜列表的滾動時FPS可以保持在60幀左右嗎？
3. 頁面加載渲染的耗時能不能進一步減??？
4. 網(wǎng)絡(luò)緩存有做嗎，UIWebView / WKWebView的常用靜態(tài)資源做緩存了嗎
5. App的啟動時間可以在保持最小業(yè)務(wù)邏輯的同時再減小一點嗎？
2.1 UITest & UnitTest
當(dāng)開發(fā)完新需求的時候，在提測之前我們***編寫下UITest和UnitTest,覆蓋主業(yè)務(wù)流程即可，可以提高我們的提測質(zhì)量，減小一些可見的Bug，再加上冒煙用例,***程度上提高我們提測的質(zhì)量(成為KPI之王 - ????)，而且上線之后這些單元測試和UITest組件的腳本可以配合自動化測試定期進行回歸測試，提高App的質(zhì)量，減少崩潰率
2.2 NullSafe
絕大多數(shù)情況下，我們向NSNull對象發(fā)送消息，都會產(chǎn)生崩潰，NSNull對象常見于后臺返回數(shù)據(jù)中可能會有null字段，很多JSON庫都會轉(zhuǎn)成NSNull對象，如下情況就會產(chǎn)生崩潰：
- id obj = [NSNull null];
- NSLog(@"%@", [obj stringValue]);
但是向nil對象發(fā)送消息則不會產(chǎn)生崩潰，這些可以參考NullSafe中的處理方法，重寫
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector和- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation這兩個方法將沒能力處理消息的方法簽名轉(zhuǎn)發(fā)給nil對象則不會產(chǎn)生崩潰
此外，常見的崩潰比如，NSArray取值越界，NSDictionary傳了nil對象，這些問題產(chǎn)生的崩潰可以使用Runtime中的Method Swizzle,將原生的方法hook掉，如下：
- @implementation NSMutableDictionary (NullSafe)
- - (void)swizzleMethod:(SEL)origSelector withMethod:(SEL)newSelector
- {
- Class class = [self class];
- Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, origSelector);
- Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, newSelector);
- BOOL didAddMethod = class_addMethod(class,
- origSelector,
- method_getImplementation(swizzledMethod),
- method_getTypeEncoding(swizzledMethod));
- if (didAddMethod) {
- class_replaceMethod(class,
- newSelector,
- method_getImplementation(originalMethod),
- method_getTypeEncoding(originalMethod));
- } else {
- method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);
- }
- }
- + (void)load {
- static dispatch_once_t onceToken;
- dispatch_once(&onceToken, ^{
- id obj = [[self alloc] init];
- [obj swizzleMethod:@selector(setObject:forKey:) withMethod:@selector(safe_setObject:forKey:)];
- });
- }
- - (void)safe_setObject:(id)value forKey:(NSString *)key {
- if (value) {
- [self safe_setObject:value forKey:key];
- }else {
- NullSafeLogFormatter(@"[NSMutableDictionary setObject: forKey:], Object cannot be nil")
- }
- }
- @end
這種解決方法可以避免諸如數(shù)組取值越界、字典傳空值、removeObjectAtIndex等錯誤，如下的崩潰就可以避免：
- id obj = nil;
- NSMutableDictionary *m_dict = [NSMutableDictionary dictionary];
- [dict setObject:obj forKey:@"666"];
2.2 監(jiān)控系統(tǒng)
目前大多數(shù)App都集成了第三方統(tǒng)計庫，常見的比如騰訊的Bugly、友盟的U-App等等，在這介紹下如何自建性能監(jiān)控庫
可以使用PLCrashReporter或者KSCrash庫解析崩潰日志并符號化，再上傳至后臺，自己做收集加統(tǒng)計，順帶提一下，我們使用了PLCrashReporter，后端使用了Laravel，很方便的開發(fā)了一套簡單的崩潰及各種性能參數(shù)收集的系統(tǒng),所以如果要自建，可以考慮這個組合
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CPU、內(nèi)存、FPS記錄及保存
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1 `CPU`、`FPS`、`Memory占用`網(wǎng)上都有現(xiàn)成的方法獲取到這三個參數(shù),這三個屬于性能監(jiān)控，可以定時記錄，比如10S記錄一次到本地文件中，每次打開App上傳昨天的日志。這就要自己制定日志上傳的策略了
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卡頓日志收集
用戶能感受到的卡頓一般都是因為在主線程做了耗時操作，舉幾個會發(fā)生卡頓的例子：
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viewDidLoad中 for循環(huán)中初始化10000個UILabel實例
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cellForRow代理方法中手動休眠usleep(100*1000)
如何監(jiān)聽這些事件呢？查看下源代碼,核心方法CFRunLoopRun簡化后的邏輯如下：
- int32_t __CFRunLoopRun()
- {
- //通知即將進入runloop
- __CFRunLoopDoObservers(KCFRunLoopEntry);
- do
- {
- // 通知將要處理timer和source
- __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeTimers);
- __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeSources);
- __CFRunLoopDoBlocks(); //處理非延遲的主線程調(diào)用
- __CFRunLoopDoSource0(); //處理UIEvent事件
- //GCD dispatch main queue
- CheckIfExistMessagesInMainDispatchQueue();
- // 即將進入休眠
- __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeWaiting);
- // 等待內(nèi)核mach_msg事件
- mach_port_t wakeUpPort = SleepAndWaitForWakingUpPorts();
- // Zzz...
- // 從等待中醒來
- __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopAfterWaiting);
- // 處理因timer的喚醒
- if (wakeUpPort == timerPort)
- __CFRunLoopDoTimers();
- // 處理異步方法喚醒,如dispatch_async
- else if (wakeUpPort == mainDispatchQueuePort)
- __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__()
- // UI刷新,動畫顯示
- else
- __CFRunLoopDoSource1();
- // 再次確保是否有同步的方法需要調(diào)用
- __CFRunLoopDoBlocks();
- } while (!stop && !timeout);
- //通知即將退出runloop
- __CFRunLoopDoObservers(CFRunLoopExit);
- }
我們可以看到在kCFRunLoopBeforeSources和kCFRunLoopBeforeWaiting等待時間過長即可判定為卡頓，具體怎么算作卡頓，我們都知道FPS為一秒60幀左右***，F(xiàn)PS即為Frames Per Second，嚴(yán)格意義上一秒60幀算流暢，也就是一幀需要1s/60 = 16.6ms，考慮會有其他的一些事件影響，可以用連續(xù)幾次50ms或者單次耗時過長判定為卡頓。判定為卡頓之后，我們可以使用PLCrashReporter或者KSCrash生成日志記錄，可以存儲到本地
我們可以使用CFRunLoopObserverRef來實時獲取NSRunLoop狀態(tài)值的變化,一下為一個樣例：
- @interface LagCollectionTool ()
- {
- int timeoutCount;
- CFRunLoopObserverRef observer;
- BOOL observeLag;
- @public
- dispatch_semaphore_t semaphore;
- CFRunLoopActivity activity;
- }
- @end
- @implementation LagCollectionTool
- + (instancetype)shareInstance {
- static dispatch_once_t onceToken;
- static LagCollectionTool *tool = nil;
- dispatch_once(&onceToken, ^{
- tool = [[LagCollectionTool alloc] init];
- });
- return tool;
- }
- - (void)lanuch {
- if (observer)
- return;
- // 信號
- semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
- // 注冊RunLoop狀態(tài)觀察
- CFRunLoopObserverContext context = {0,(__bridge void*)self,NULL,NULL};
- observer = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
- kCFRunLoopAllActivities,
- YES,
- 0,
- &runLoopObserverCallBack,
- &context);
- CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), observer, kCFRunLoopCommonModes);
- // 在子線程監(jiān)控時長
- dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
- while (YES)
- {
- long st = dispatch_semaphore_wait(semaphore, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 50*NSEC_PER_MSEC));
- if (st != 0)
- {
- if (!observer)
- {
- timeoutCount = 0;
- semaphore = 0;
- activity = 0;
- return;
- }
- if (activity==kCFRunLoopBeforeSources || activity==kCFRunLoopAfterWaiting)
- {
- timeoutCount++;
- // NSLog(@"%d", timeoutCount);
- if (timeoutCount < 5)
- continue;
- NSLog(@"----------------卡爆了！----------------");
- PLCrashReporterConfig *config = [[PLCrashReporterConfig alloc] initWithSignalHandlerType:PLCrashReporterSignalHandlerTypeBSD
- symbolicationStrategy:PLCrashReporterSymbolicationStrategyAll];
- PLCrashReporter *crashReporter = [[PLCrashReporter alloc] initWithConfiguration:config];
- NSData *data = [crashReporter generateLiveReport];
- PLCrashReport *reporter = [[PLCrashReport alloc] initWithData:data error:NULL];
- NSString *report = [PLCrashReportTextFormatter stringValueForCrashReport:reporter
- withTextFormat:PLCrashReportTextFormatiOS];
- //上傳卡頓日志文件
- }
- }
- timeoutCount = 0;
- }
- });
- }
- static void runLoopObserverCallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info)
- {
- LagCollectionTool *tool = (__bridge LagCollectionTool *)info;
- tool->activity = activity;
- dispatch_semaphore_t semaphore = tool->semaphore;
- dispatch_semaphore_signal(semaphore);
- }
從容崩潰，上傳崩潰日志
通過使用NSSetUncaughtExceptionHandler注冊自己的異常處理回調(diào)，發(fā)生崩潰時讓程序顯示的從容一點，不會直接閃退，可以彈出自己的崩潰異常界面，可以參考Bilibili的界面，比如說前方遇到高能反應(yīng)之類，程序需要重啟之類的，不會讓用戶感覺到很突兀得閃退了，也可以在收到崩潰日志后手動維護Runloop，下面是一個樣例：
- // 1. 注冊ExceptionHandler
- + (void)installUncaughtExceptionHandler {
- NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException);
- signal(SIGHUP, SignalHandler);
- signal(SIGINT, SignalHandler);
- signal(SIGQUIT, SignalHandler);
- signal(SIGABRT, SignalHandler);
- signal(SIGILL, SignalHandler);
- signal(SIGSEGV, SignalHandler);
- signal(SIGFPE, SignalHandler);
- signal(SIGBUS, SignalHandler);
- signal(SIGPIPE, SignalHandler);
- }
- // 2. 處理崩潰信息
- void SignalHandler(int signal) {
- // 1. 獲取調(diào)用棧
- // 2. 處理異常
- // 3. App保活
- BOOL isContiune = TRUE; // 是否要?；?/span>
- CFRunLoopRef runLoop = CFRunLoopGetCurrent();
- CFArrayRef allModes = CFRunLoopCopyAllModes(runLoop);
- while (isContiune) {
- for (NSString *mode in (__bridge NSArray *)allModes) {
- CFRunLoopRunInMode((CFStringRef)mode, 0.001, true);
- }
- }
- CFRelease(allModes);
- signal(SIGABRT, SIG_DFL);
- signal(SIGILL, SIG_DFL);
- signal(SIGSEGV, SIG_DFL);
- signal(SIGFPE, SIG_DFL);
- signal(SIGBUS, SIG_DFL);
- signal(SIGPIPE, SIG_DFL);
- }
延伸：
監(jiān)控系統(tǒng)不光局限于性能、崩潰率，也可以將統(tǒng)計策略延伸到網(wǎng)絡(luò)請求連通率或者一些業(yè)務(wù)層面，更好的把控App的質(zhì)量
2.3 性能調(diào)優(yōu)&App體驗優(yōu)化
前面我們介紹了如何有效地減少崩潰及優(yōu)雅地處理崩潰，下面來看看解決性能問題需要注意幾點。
2.3.1 懶加載的利與弊
懶加載適用于一些可能不會加載的頁面，比如彈框、空數(shù)據(jù)頁面之類的，使用得當(dāng)可以避免內(nèi)存暴漲，使用不好，比如在必定會彈出的頁面中使用懶加載可能會在增加頁面響應(yīng)時間，所以使用懶加載一定要注意使用場景，避免產(chǎn)生副作用
2.3.2 避免使用重繪
重寫 drawRect 或者 drawReact:inContext方法會默認(rèn)創(chuàng)建一個圖層上下文，圖形上下文所需要的內(nèi)存為圖層寬 * 圖層高 * 4字節(jié)，圖層每次進行重繪時都需要抹掉內(nèi)存重新分配，會產(chǎn)生巨大的性能開銷
UIView類實際上是對CALayer的封裝，關(guān)于UI層面的性能優(yōu)化有很多東西，可以看看iOS CoreAnimation 核心動畫高級編程中關(guān)于圖層性能的一章
2.3.3 App體驗優(yōu)化
談起App體驗優(yōu)化，其實這是個玄學(xué)，你需要在性能與體驗上找到一個平衡點，常見的糟糕的體驗包括：
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UITableViewCell 使用不當(dāng)造成滑動卡頓
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大量cornerRadius和maskToBounds一起使用造成的離屏渲染造成的性能問題
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網(wǎng)絡(luò)請求操作沒有任何狀態(tài)展示，比如加載框、按鈕置灰等
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網(wǎng)絡(luò)請求沒有進行緩存
這些問題只是App的細(xì)節(jié)，但是從細(xì)節(jié)入手才能更顯的專業(yè)~
我們重點談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)請求優(yōu)化：
2.3.3.1 手動維護DNS解析
用www.manoboo.com來舉例,通過域名訪問首先會尋找DNS解析服務(wù)器，然后才會映射到自己的服務(wù)器IP上。我們直接使用IP請求接口訪問網(wǎng)絡(luò)資源，可以避免很多問題，但是有利有弊，需要自己維護DNS映射，在直接比如：
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運營商DNS流量劫持，具體表現(xiàn)在你的H5網(wǎng)頁莫名其妙的被加了廣告(關(guān)于這個問題，也可以做域名白名單，非本域名資源禁止請求，或者H5方面做處理)，也有
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DNS服務(wù)商(如萬網(wǎng))解析出現(xiàn)故障造成的大批量用戶無法正常使用App，按天計算。。
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DNS解析延遲過高造成的加載超時導(dǎo)致用戶體驗差
此時我們可以考慮自己手動做DNS解析,簡單點可以在網(wǎng)絡(luò)請求時將URL中的域名替換掉，或者在Objective-C中實現(xiàn)NSURLProtocol(Swift中為URLProtocol)的子類對應(yīng)的方法，做全局替換URL
不過也有些弊端：
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需要手動維護DNS解析表，解析出錯后需要一套容錯方案，保證接口的暢通
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HTTP請求可以通過設(shè)置header中的host字段進行網(wǎng)絡(luò)請求，HTTPS請求還需額外配置，受限于篇幅原因，詳細(xì)的弊端和解決方法可以閱讀下這篇文章HTTPDNS在iOS中的實踐
2.3.3.2 網(wǎng)絡(luò)請求緩存優(yōu)化
適用場景：一些更新頻率較低的場景：比如個人中心
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)請求緩存，App端的網(wǎng)絡(luò)請求對面到后端更多的是增刪改查，這個方面需要和后端配合，是否資源改變即后端是否需要重新檢索或修改數(shù)據(jù)，這個時候我們就需要一個value比如時間戳Last-Modified或者標(biāo)識ETag來告知服務(wù)器自己當(dāng)前的資源標(biāo)記，目前常用的策略為：
以時間戳Last-Modified為例
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App端***次請求接口，服務(wù)端返回成功，HTTP Status為200，并且在返回的Header中用Last-Modified表明服務(wù)器中該資源***被修改的時間
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App端第二次請求該接口，Header中傳遞本地緩存的Header中的Last-Modified,如果服務(wù)器端的資源并未發(fā)生變化，則會返回HTTP Status為304，我們直接可以使用本地的緩存，傳輸流量更少，相對而言，用戶的等待時間會更短
注：
量化而非猜測，這是我們開發(fā)過程中的一個原則，當(dāng)遇到性能問題時，我們可以使用instruments來測量實際運行過程中的各個參數(shù)，找到問題所在（建議真機調(diào)試而不是模擬器，真機才能更高的還原性能問題）
instruments中工具都有各自的用處，比如可以使用Leask查看App運行過程中的內(nèi)存泄露，使用TimeProfiler查看App啟動耗時或者方法耗時,或者偷懶一點可以使用CACurrentMediaTime()兩次的差值計算方法耗時
結(jié)語
受限于篇幅原因，有些點也是一概而過，iOS中如何優(yōu)化一個項目，這是一門很深的學(xué)問，知識點范圍很廣，我也只是涉及到了一部分，學(xué)無止境嘛，完成工作的同時我們也可以做一個酷酷的程序員，學(xué)學(xué)Haskell去體驗下函數(shù)式編程思維的樂趣，或者搞搞LLDB更好得做個Debugger
***，非常感謝您閱讀這篇文章，如果我的文章產(chǎn)生了幫助，可以給一個小小的紅心??，歡迎去我的小站www.manoboo.com拍磚啦，我會努力創(chuàng)作更好的文章
文中引用到的文章如下：
iOS Core Animation: Advanced Techniques 中文譯本
文中所涉及到的開源庫如下：
