級別：★☆☆☆☆
標(biāo)簽：「iOS」「啟動流程」「啟動優(yōu)化」
作者： 647
審校： QiShare團(tuán)隊

前言：
最近，小編在看戴銘老師的技術(shù)分享，感覺收獲很多。基于最近的學(xué)習(xí)，小編總結(jié)了一些App啟動優(yōu)化上的知識點，并計劃落地一系列App啟動優(yōu)化的文章。
目錄如下：
iOS App啟動優(yōu)化（一）—— 了解App的啟動流程
iOS App啟動優(yōu)化（二）—— 使用“Time Profiler”工具監(jiān)控App的啟動耗時
iOS App啟動優(yōu)化（三）—— 自己做一個工具監(jiān)控App的啟動耗時

本篇將介紹App的兩種啟動方式：“冷/熱啟動”、App完整啟動流程以及“優(yōu)化思路”。

一、“冷啟動”與“熱啟動”

首先，我們先來區(qū)分兩個啟動的概念。

• 冷啟動：
  App點擊啟動前，此時App的進(jìn)程還不在系統(tǒng)里。
  需要系統(tǒng)新創(chuàng)建一個進(jìn)程分配給App。（這是一次完整的App啟動過程）

• 熱啟動：
  App在冷啟動后用戶將App退回后臺，此時App的進(jìn)程還在系統(tǒng)里。
  用戶重新返回App的過程。（熱啟動做的事較少）

主要區(qū)別：

二、App的完整啟動流程（冷啟動流程）

主要分為三個階段：

1. main() 函數(shù)執(zhí)行前（pre-main階段）
2. main() 函數(shù)執(zhí)行后（從main函數(shù)執(zhí)行，到設(shè)置self.window.rootViewController執(zhí)行完成）
3. 首屏渲染完成后（從self.window.rootViewController執(zhí)行完成到didFinishLaunchWithOptions方法作用域結(jié)束）

（1）main函數(shù)執(zhí)行前，系統(tǒng)會做的事：

• 加載可執(zhí)行文件。（App里的所有.o文件）

• 加載動態(tài)鏈接庫，進(jìn)行rebase指針調(diào)整和bind符號綁定。

• ObjC的runtime初始化。
  包括：ObjC相關(guān)Class的注冊、category注冊、selector唯一性檢查等。

• 初始化。
  包括：執(zhí)行+load()方法、用attribute((constructor))修飾的函數(shù)的調(diào)用、創(chuàng)建C++靜態(tài)全局變量等。

簡單來說，

App啟動后，首先，系統(tǒng)內(nèi)核（Kernel）創(chuàng)建一個進(jìn)程。
其次，加載可執(zhí)行文件。（可執(zhí)行文件是指Mach-O格式的文件，也就是App中所有.o文件的集合體）這時，能獲取到dyld（dyld是蘋果的動態(tài)鏈接器）的路徑。
然后，加載dyld，主要分為4步：
1 . load dylibs：這一階段dyld會分析應(yīng)用依賴的dylib，找到其mach-o文件，打開和讀取這些文件并驗證其有效性，接著會找到代碼簽名注冊到內(nèi)核，最后對dylib的每一個segment調(diào)用mmap()。
2 . rebase/bind：進(jìn)行rebase指針調(diào)整和bind符號綁定。
3 . ObjC setup：runtime運行時初始化。包括ObjC相關(guān)Class的注冊、category注冊、selector唯一性檢查等。
4 . Initializers：調(diào)用每個ObjC類與分類的+load方法，調(diào)用attribute((constructor))修飾的函數(shù)、創(chuàng)建C++靜態(tài)全局變量。

（2）main函數(shù)執(zhí)行后：

main函數(shù)執(zhí)行后的階段，指的是：從 main 函數(shù)執(zhí)行開始，到 appDelegate 的 didFinishLaunchingWithOptions方法里首屏渲染相關(guān)方法執(zhí)行完成。
即，從main函數(shù)執(zhí)行到設(shè)置self.window.rootViewController執(zhí)行完成的階段。

• 首屏初始化所需配置文件的讀寫操作；

• 首屏列表大數(shù)據(jù)的讀取；

• 首屏渲染的大量計算；

main函數(shù)執(zhí)行后

（3）首屏渲染完成后：

首屏渲染完成后的階段，指的是：didFinishLaunchingWithOptions方法作用域
內(nèi)執(zhí)行首屏渲染后的所有方法執(zhí)行。
即從設(shè)置self.window.rootViewController到didFinishLaunchWithOptions方法作用域結(jié)束。

這個階段，首屏已經(jīng)渲染完成。

需要做的事：

• 初始化一些首屏展示不需要的功能。

• 優(yōu)化主線程，先處理會卡住主線程的方法，不能影響到用戶的后續(xù)操作。

三、具體優(yōu)化思路

用戶能感知到的啟動時長主要是在 “main函數(shù)執(zhí)行前” 、“main函數(shù)執(zhí)行后到首屏渲染完成”的階段。

main函數(shù)執(zhí)行前，優(yōu)化思路如下：

（1）減少使用 +load() 方法

• 方案一：如果可能的話，將+load中的內(nèi)容，放到渲染完成后做。

• 方案二：使用+initialize()的方法代替+load()，注意把邏輯移動到+initialize()時，要注意避免+initialize()的重復(fù)調(diào)用問題，可以使用dispatch_once()讓邏輯只執(zhí)行一次。

小知識點：+load()與+initialize()兩者的區(qū)別?
+load()方法會在main()函數(shù)調(diào)用前就調(diào)用，而+initialize()是在類第一次使用時才會調(diào)用。
+load方法的調(diào)用優(yōu)先級: 父類 > 子類 > 分類，并且不會被覆蓋，均會調(diào)用。
+load方法是在main() 函數(shù)之前調(diào)用，所有的類文件都會加載，包括分類也會加載。
+initialize方法的調(diào)用優(yōu)先級：分類 > 子類，父類 > 子類。（父類的分類重寫了+initialize方法會覆蓋父類的+initialize方法）

（2）合并多個動態(tài)庫

蘋果公司建議使用更少的動態(tài)庫，并且建議在使用動態(tài)庫的數(shù)量較多時，盡量將多個動態(tài)庫進(jìn)行合并。數(shù)量上，蘋果公司最多可以支持6個非系統(tǒng)動態(tài)庫合并為一個。

（3）優(yōu)化類、方法、全局變量

減少加載啟動后不會去使用的類或方法；少用C++全局變量；

main函數(shù)執(zhí)行后，優(yōu)化方案如下：

（4）優(yōu)化首屏渲染前的功能初始化

main函數(shù)執(zhí)行后到首屏渲染完成前，只處理首屏渲染相關(guān)業(yè)務(wù)。
首屏渲染外的其他功能放到首屏渲染完成后去初始化。

（5）優(yōu)化主線程耗時操作，防止屏幕卡頓。

首先檢查首屏渲染前，主線程上的耗時操作。將耗時操作滯后或異步處理。
通常的耗時操作有：網(wǎng)絡(luò)加載、編輯、存儲圖片和文件等資源。
針對耗時操作做相對應(yīng)的優(yōu)化即可。

最后，我是站在iOS業(yè)界巨人的肩膀上完成了App啟動優(yōu)化（一）、（二）、（三），感謝戴銘老師精彩的技術(shù)分享。
另附上，戴銘老師課程鏈接：《iOS開發(fā)高手課》

推薦文章：
iOS WKWebView的基本使用
Swift 5.1 (4) - 集合類型
iOS 解析一個自定義協(xié)議
iOS13 DarkMode適配（二）
iOS13 DarkMode適配（一）
2019蘋果秋季新品發(fā)布會速覽
申請?zhí)O果開發(fā)者賬號的流程
Sign In With Apple（一）