壓倒程序員的最后一個(gè)面試題,iOS性能優(yōu)化的面試題

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這是我前面幾天碰到的面試題:
如何對(duì)定位和分析項(xiàng)目中影響性能的地方?以及如何進(jìn)行性能優(yōu)化?

我的答案:
定位方法:

instruments

在iOS上進(jìn)行性能分析的時(shí)候,首先考慮借助instruments這個(gè)利器分析出問(wèn)題出在哪,不要憑空想象,不然你可能把精力花在了1%的問(wèn)題上,最后發(fā)現(xiàn)其實(shí)啥都沒(méi)優(yōu)化,比如要查看程序哪些部分最耗時(shí),可以使用Time Profiler,要查看內(nèi)存是否泄漏了,可以使用Leaks等。關(guān)于instruments網(wǎng)上有很多資料,作為一個(gè)合格iOS開發(fā)者,熟悉這個(gè)工具還是很有必要的。

優(yōu)化建議:

1.用ARC管理內(nèi)存
  • ARC(Automatic Reference Counting, 自動(dòng)引用計(jì)數(shù))和iOS5一起發(fā)布,它避免了最常見的也就是經(jīng)常是由于我們忘記釋放內(nèi)存所造成的內(nèi)存泄露。它自動(dòng)為你管理retain和release的過(guò)程,所以你就不必去手動(dòng)干預(yù)了。下面是你會(huì)經(jīng)常用來(lái)去創(chuàng)建一個(gè)View的代碼段: UIView *view = [[UIView alloc] init];
  • // ...
  • [self.view addSubview:view];
  • [view release];
  • 忘掉代碼段結(jié)尾的release簡(jiǎn)直像記得吃飯一樣簡(jiǎn)單。而ARC會(huì)自動(dòng)在底層為你做這些工作。除了幫你避免內(nèi)存泄露,ARC還可以幫你提高性能,它能保證釋放掉不再需要的對(duì)象的內(nèi)存。這都啥年代了,你應(yīng)該在你的所有項(xiàng)目里使用ARC!
2.在正確的地方使用 reuseIdentifier
  • 一個(gè)開發(fā)中常見的錯(cuò)誤就是沒(méi)有給UITableViewCells, UICollectionViewCells,甚至是UITableViewHeaderFooterViews設(shè)置正確的reuseIdentifier。
  • 為了性能最優(yōu)化,table view用 tableView:cellForRowAtIndexPath: 為rows分配cells的時(shí)候,它的數(shù)據(jù)應(yīng)該重用自UITableViewCell。 一個(gè)table view維持一個(gè)隊(duì)列的數(shù)據(jù)可重用的UITableViewCell對(duì)象。不使用reuseIdentifier的話,每顯示一行table view就不得不設(shè)置全新的cell。這對(duì)性能的影響可是相當(dāng)大的,尤其會(huì)使app的滾動(dòng)體驗(yàn)大打折扣。
  • 自iOS6起,除了UICollectionView的cells和補(bǔ)充views,你也應(yīng)該在header和footer views中使用reuseIdentifiers
3.盡量把views設(shè)置為完全不透明
  • 如果你有透明的Views你應(yīng)該設(shè)置它們的opaque(不透明)屬性為YES。例如一個(gè)黑色半透明的可以設(shè)置為一個(gè)灰色不透明的View替代.原因是這會(huì)使系統(tǒng)用一個(gè)最優(yōu)的方式渲染這些views。這個(gè)簡(jiǎn)單的屬性在IB或者代碼里都可以設(shè)定。
  • Apple的文檔對(duì)于為圖片設(shè)置透明屬性的描述是:
  • (opaque)這個(gè)屬性給渲染系統(tǒng)提供了一個(gè)如何處理這個(gè)view的提示。如果設(shè)為YES, 渲染系統(tǒng)就認(rèn)為這個(gè)view是完全不透明的,這使得渲染系統(tǒng)優(yōu)化一些渲染過(guò)程和提高性能。如果設(shè)置為NO,渲染系統(tǒng)正常地和其它內(nèi)容組成這個(gè)View。默認(rèn)值是YES。
  • 在相對(duì)比較靜止的畫面中,設(shè)置這個(gè)屬性不會(huì)有太大影響。然而當(dāng)這個(gè)view嵌在scroll view里邊,或者是一個(gè)復(fù)雜動(dòng)畫的一部分,不設(shè)置這個(gè)屬性的話會(huì)在很大程度上影響app的性能。
  • 換種說(shuō)法,大家可能更好理解:只要一個(gè)視圖的不透明度小于1,就會(huì)導(dǎo)致blending.blending操作在iOS的圖形處理器(GPU)中完成的,blending主要指的是混合像素顏色的計(jì)算。舉個(gè)例子,我們把兩個(gè)圖層疊加在一起,如果第一個(gè)圖層的有透明效果,則最終像素的顏色計(jì)算需要將第二個(gè)圖層也考慮進(jìn)來(lái)。這一過(guò)程即為Blending。為什么Blending會(huì)導(dǎo)致性能的損失?原因是很直觀的,如果一個(gè)圖層是完全不透明的,則系統(tǒng)直接顯示該圖層的顏色即可。而如果圖層是帶透明效果的,則會(huì)引入更多的計(jì)算,因?yàn)樾枰严旅娴膱D層也包括進(jìn)來(lái),進(jìn)行混合后顏色的計(jì)算。
4. 避免過(guò)于龐大的XIB
  • iOS5中加入的Storyboards(分鏡)正在快速取代XIB。然而XIB在一些場(chǎng)景中仍然很有用。比如你的app需要適應(yīng)iOS5之前的設(shè)備,或者你有一個(gè)自定義的可重用的view,你就不可避免地要用到他們。
  • 如果你不得不XIB的話,使他們盡量簡(jiǎn)單。嘗試為每個(gè)Controller配置一個(gè)單獨(dú)的XIB,盡可能把一個(gè)View Controller的view層次結(jié)構(gòu)分散到單獨(dú)的XIB中去。
  • 需要注意的是,當(dāng)你加載一個(gè)XIB的時(shí)候所有內(nèi)容都被放在了內(nèi)存里,包括任何圖片。如果有一個(gè)不會(huì)即刻用到的view,你這就是在浪費(fèi)寶貴的內(nèi)存資源了。Storyboards就是另一碼事兒了,storyboard僅在需要時(shí)實(shí)例化一個(gè)view controller.
  • 當(dāng)你加載一個(gè)引用了圖片或者聲音資源的nib時(shí),nib加載代碼會(huì)把圖片和聲音文件寫進(jìn)內(nèi)存。在OS X中,圖片和聲音資源被緩存在named cache中以便將來(lái)用到時(shí)獲取。在iOS中,僅圖片資源會(huì)被存進(jìn)named caches。取決于你所在的平臺(tái),使用NSImage 或UIImage 的imageNamed:方法來(lái)獲取圖片資源。
5. 不要阻塞主線程
  • 永遠(yuǎn)不要使主線程承擔(dān)過(guò)多。因?yàn)閁IKit在主線程上做所有工作,渲染,管理觸摸反應(yīng),回應(yīng)輸入等都需要在它上面完成。一直使用主線程的風(fēng)險(xiǎn)就是如果你的代碼真的block了主線程,你的app會(huì)失去反應(yīng)
  • 大部分阻礙主進(jìn)程的情形是你的app在做一些牽涉到讀寫外部資源的I/O操作,比如存儲(chǔ)或者網(wǎng)絡(luò)?;蛘呤褂孟?AFNetworking這樣的框架來(lái)異步地做這些操作。如果你需要做其它類型的需要耗費(fèi)巨大資源的操作(比如時(shí)間敏感的計(jì)算或者存儲(chǔ)讀寫)那就用 Grand Central Dispatch,或者 NSOperation 和 NSOperationQueues.你可以使用NSURLConnection異步地做網(wǎng)絡(luò)操作: + (void)sendAsynchronousRequest:(NSURLRequest )request queue:(NSOperationQueue )queue completionHandler:(void (^)(NSURLResponse, NSData, NSError*))handler
6. 在Image Views中調(diào)整圖片大小
  • 如果要在UIImageView中顯示一個(gè)來(lái)自bundle的圖片,你應(yīng)保證圖片的大小和UIImageView的大小相同。在運(yùn)行中縮放圖片是很耗費(fèi)資源的,特別是UIImageView嵌套在UIScrollView中的情況下。
  • 如果圖片是從遠(yuǎn)端服務(wù)加載的你不能控制圖片大小,比如在下載前調(diào)整到合適大小的話,你可以在下載完成后,最好是用background thread,縮放一次,然后在UIImageView中使用縮放后的圖片。
7. 選擇正確的Collection

學(xué)會(huì)選擇對(duì)業(yè)務(wù)場(chǎng)景最合適的類或者對(duì)象是寫出能效高的代碼的基礎(chǔ)。當(dāng)處理collections時(shí)這句話尤其正確。
Apple有一個(gè) Collections Programming Topics 的文檔詳盡介紹了可用的classes間的差別和你該在哪些場(chǎng)景中使用它們。這對(duì)于任何使用collections的人來(lái)說(shuō)是一個(gè)必讀的文檔。
呵呵,我就知道你因?yàn)樘L(zhǎng)沒(méi)看…這是一些常見collection的總結(jié):

  • Arrays: 有序的一組值。使用index來(lái)lookup很快,使用value lookup很慢, 插入/刪除很慢。
  • Dictionaries: 存儲(chǔ)鍵值對(duì)。 用鍵來(lái)查找比較快。
  • Sets: 無(wú)序的一組值。用值來(lái)查找很快,插入/刪除很快。
8. 打開gzip壓縮
  • 大量app依賴于遠(yuǎn)端資源和第三方API,你可能會(huì)開發(fā)一個(gè)需要從遠(yuǎn)端下載XML, JSON, HTML或者其它格式的app。
  • 問(wèn)題是我們的目標(biāo)是移動(dòng)設(shè)備,因此你就不能指望網(wǎng)絡(luò)狀況有多好。一個(gè)用戶現(xiàn)在還在edge網(wǎng)絡(luò),下一分鐘可能就切換到了3G。不論什么場(chǎng)景,你肯定不想讓你的用戶等太長(zhǎng)時(shí)間。
  • 減小文檔的一個(gè)方式就是在服務(wù)端和你的app中打開gzip。這對(duì)于文字這種能有更高壓縮率的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)會(huì)有更顯著的效用。好消息是,iOS已經(jīng)在NSURLConnection中默認(rèn)支持了gzip壓縮,當(dāng)然AFNetworking這些基于它的框架亦然。像Google App Engine這些云服務(wù)提供者也已經(jīng)支持了壓縮輸出。

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