面試題引發(fā)的思考：

Q: APP的啟動(dòng)類(lèi)型？

• 冷啟動(dòng)(Cold Launch)：從零開(kāi)始啟動(dòng)APP，是主要優(yōu)化方向；
• 熱啟動(dòng)(Warm Launch)：APP已經(jīng)在內(nèi)存中，在后臺(tái)存活著，再次點(diǎn)擊圖標(biāo)啟動(dòng)APP。

Q: 冷啟動(dòng)的三大階段？

• dyld(動(dòng)態(tài)鏈接器dynamic link editor)
  APP的啟動(dòng)由dyld主導(dǎo)，將可執(zhí)行文件加載到內(nèi)存，順便加載所有依賴(lài)的動(dòng)態(tài)庫(kù)；
• Runtime
  由Runtime負(fù)責(zé)加載成objc定義的結(jié)構(gòu)；
• main函數(shù)
  所有初始化工作結(jié)束后，dyld就會(huì)調(diào)用main函數(shù)；接下來(lái)就是UIApplicationMain函數(shù)，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法。

Q: 冷啟動(dòng)優(yōu)化方案？

• dyld：
  清理不必要的動(dòng)態(tài)庫(kù)；
  清理不必要的類(lèi)、分類(lèi)、方法；
  減少C++虛函數(shù)數(shù)量；
  Swift盡量使用struct。
• Runtime：
  用+initialize方法和dispatch_once取代所有的__attribute__((constructor))、C++靜態(tài)構(gòu)造器、ObjC的+load方法。
• main：
  在不影響用戶(hù)體驗(yàn)的前提下，盡可能將一些操作延遲，不要全部都放在didFinishLaunchingWithOptions方法中，也就是按需加載。

1. 啟動(dòng)類(lèi)型

APP的啟動(dòng)可以分為2種：

• 冷啟動(dòng)(Cold Launch)：從零開(kāi)始啟動(dòng)APP，是主要優(yōu)化方向；
• 熱啟動(dòng)(Warm Launch)：APP已經(jīng)在內(nèi)存中，在后臺(tái)存活著，再次點(diǎn)擊圖標(biāo)啟動(dòng)APP。

通過(guò)添加環(huán)境變量可以打印出APP的啟動(dòng)時(shí)間分析，點(diǎn)擊Edit scheme -> Run -> Arguments，給Environment Variables添加一個(gè)DYLD_PRINT_STATISTICS，并且把Value設(shè)置為1，如下圖：

啟動(dòng)時(shí)間打印設(shè)置

打印結(jié)果

如果需要更詳細(xì)的信息，那就將DYLD_PRINT_STATISTICS改為DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS，并且Value也是設(shè)置為1，如下圖：

啟動(dòng)時(shí)間詳情打印設(shè)置

打印結(jié)果

一般總時(shí)間在400ms以?xún)?nèi)都是比較正常的，如果大于400ms就可以?xún)?yōu)化了。

2. 冷啟動(dòng)

(0) 冷啟動(dòng)的三大階段

• dyld
• Runtime
• main函數(shù)

APP的冷啟動(dòng)

(1) dyld

• dyld(dynamic link editor)，是Apple的動(dòng)態(tài)鏈接器，可以用來(lái)裝載Mach-O文件(可執(zhí)行文件、動(dòng)態(tài)庫(kù)等)。
• 啟動(dòng)APP時(shí)，dyld動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì)裝載APP的可執(zhí)行文件，同時(shí)會(huì)遞歸加載所有依賴(lài)的動(dòng)態(tài)庫(kù)；
• 當(dāng)dyld把可執(zhí)行文件、動(dòng)態(tài)庫(kù)都裝載完畢后，會(huì)通知Runtime進(jìn)行下一步的處理。

Q: 什么是可執(zhí)行文件？

創(chuàng)建一個(gè)的Demo項(xiàng)目，項(xiàng)目Products -> Demo.app -> 右鍵Show in Finder -> Demo.app -> 右鍵顯示包內(nèi)容 -> Unix可執(zhí)行文件。

這個(gè)Unix可執(zhí)行文件，是一個(gè)Mach-O格式的可執(zhí)行文件，包含所有編寫(xiě)的代碼。

注意：項(xiàng)目沒(méi)編譯的時(shí)候上面的Demo.app是紅色的，并且右鍵Show in Finder也沒(méi)東西，編譯之后才會(huì)多一個(gè)Demo.app的包。

Demo.app包內(nèi)容

但是我們項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中也會(huì)依賴(lài)一些動(dòng)態(tài)庫(kù)，比如UIKit、Foundation，這些動(dòng)態(tài)庫(kù)都不是包含在可執(zhí)行文件里面的，可執(zhí)行文件里面只有一些依賴(lài)信息，比如這個(gè)項(xiàng)目依賴(lài)哪些動(dòng)態(tài)庫(kù)，一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)也可能依賴(lài)另一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。

在dyld階段，dyld動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì)裝載可執(zhí)行文件，以及檢查可執(zhí)行文件依賴(lài)哪些動(dòng)態(tài)庫(kù)，并加載那些動(dòng)態(tài)庫(kù)，一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)也可能依賴(lài)另一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)，dyld動(dòng)態(tài)鏈接器就是這樣一個(gè)一個(gè)檢查，遞歸查找，直到裝載完所有的動(dòng)態(tài)庫(kù)到內(nèi)存中。

當(dāng)dyld把可執(zhí)行文件、動(dòng)態(tài)庫(kù)都裝載完畢后，會(huì)通知Runtime進(jìn)行下一步的處理。

(2) Runtime

啟動(dòng)APP時(shí)，Runtime所做的事情有：

• 調(diào)用map_images函數(shù)進(jìn)行可執(zhí)行文件內(nèi)容的解析和處理；
• 在load_images函數(shù)中調(diào)用call_load_methods，調(diào)用所有Class和Category的+load方法；
• 進(jìn)行各種objc結(jié)構(gòu)的初始化（注冊(cè)O(shè)bjc類(lèi) 、初始化類(lèi)對(duì)象等等）；
• 調(diào)用C++靜態(tài)初始化器和__attribute__((constructor))修飾的函數(shù)。

到此為止，可執(zhí)行文件和動(dòng)態(tài)庫(kù)中所有的符號(hào)(Class，Protocol，Selector，IMP，…)都已經(jīng)按格式成功加載到內(nèi)存中，被Runtime所管理.

可能你對(duì)map_images函數(shù)比較熟悉，我們?cè)谝郧翱?code>_objc_init源碼的時(shí)候接觸過(guò)這個(gè)函數(shù)，如下：

_objc_init源碼

(3) main

• 所有初始化工作結(jié)束后，dyld就會(huì)調(diào)用main函數(shù)；
• 接下來(lái)就是UIApplicationMain函數(shù)，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法。

(4) 總結(jié)

APP的冷啟動(dòng)階段如下：

• dyld：
  APP的啟動(dòng)由dyld主導(dǎo)，將可執(zhí)行文件加載到內(nèi)存，順便加載所有依賴(lài)的動(dòng)態(tài)庫(kù)；
• Runtime：
  并由Runtime負(fù)責(zé)加載成objc定義的結(jié)構(gòu)；
• main函數(shù)：
  所有初始化工作結(jié)束后，dyld就會(huì)調(diào)用main函數(shù)；接下來(lái)就是UIApplicationMain函數(shù)，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法。

3. 冷啟動(dòng)優(yōu)化

按照不同的階段：

• dyld：
  減少動(dòng)態(tài)庫(kù)、合并一些動(dòng)態(tài)庫(kù)(定期清理不必要的動(dòng)態(tài)庫(kù))；
  減少Objc類(lèi)、分類(lèi)的數(shù)量、減少Selector數(shù)量(定期清理不必要的類(lèi)、分類(lèi))；
  減少C++虛函數(shù)數(shù)量(因?yàn)橐坏┯刑摵瘮?shù)就要多維護(hù)一張?zhí)摫?，有虛表的?huà)冷啟動(dòng)的時(shí)候就要多耗費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間)；
  Swift盡量使用struct(因?yàn)榧虞d類(lèi)的時(shí)候也耗費(fèi)時(shí)間)。

• Runtime：
  用+initialize方法和dispatch_once取代所有的__attribute__((constructor))、C++靜態(tài)構(gòu)造器、ObjC的+load方法。

• main：
  在不影響用戶(hù)體驗(yàn)的前提下，盡可能將一些操作延遲，不要全部都放在didFinishLaunchingWithOptions方法中，也就是按需加載。