CPU 和GPU

關(guān)于繪圖和動畫有兩種處理方式CPU(中央處理器)和GPU(圖形處理器)，CPU的工作都在軟件層面，而GPU的在硬件層面。
總的來說，可以使用CPU做任何事情，但是對于圖像的處理，通常GPU會更快，因為GPU使用圖像對高度并行的浮點運算做了優(yōu)化，所以，我們想盡可能的把屏幕渲染的工作交給硬件去處理，而問題在于GPU并沒有無限制處理的性能，一旦資源用盡，即使CPU并沒有完全占用，GPU性能還是會下降。
所以，目前大多的性能優(yōu)化都是關(guān)于智能利用GPU和CPU，平衡它們之間工作負(fù)載。

Xcode自帶調(diào)試工具

Instruments

Instruments是Xcode套件中沒有被充分利用的工具，很多iOS開發(fā)者從來沒用過Instrument，很多面試官也會問性能條調(diào)優(yōu)方面的知識，來判斷大家到底擁有幾年開發(fā)經(jīng)驗。
打開instruments有兩種方式。一是通過open Developer tool打開，二是使用product選項的profile。

• core animation

  
  

Core Animation工具是用來檢測Core Animation性能的，用來查看界面是否卡頓。在這里可以查看到刷新幀率和離屏渲染的效果。手機(jī)屏幕所顯示的內(nèi)容都是一個個點組成的。組成的屏幕上完整的一張圖片稱為一幀。幀率是指一秒鐘的時間內(nèi)重新繪制屏幕多少次。人眼的頻率是24，為了保證屏幕的流暢度，刷新幀率應(yīng)該在50+。在兩幀刷新運算沒有做完，讓用戶產(chǎn)生卡頓的感覺如果要提高性能，最關(guān)鍵的是要減少計算量。計算量減少了就能保證每一幀都完成計算，從而達(dá)到流暢的效果。

第一個調(diào)試選項"Color Blended Layers"正是用于檢測哪里發(fā)生了圖層混合，并用紅色標(biāo)記出來。因此我們需要盡可能減少看到的紅色區(qū)域。一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)該想法設(shè)法消除它。開始調(diào)試后勾選這個選項，

第二個調(diào)試選項是“Color Hits Green and Misses Red”，它表示如果命中緩存則顯示為綠色，否則顯示為紅色，顯然綠色越多越好，紅色越少越好。

第三、四個選項的使用場景不多，我們直接看一下第五個選項“Color Misaligned Images”。它表示如果圖片需要縮放則標(biāo)記為黃色，如果沒有像素對齊則標(biāo)記為紫色。

第六個選項“Color Offscreen-Rendered Yellow”會把需要離屏渲染的地方標(biāo)記為黃色，大部分情況下我們需要盡可能避免黃色的出現(xiàn)。離屏渲染可能會自動觸發(fā)，也可以手動觸發(fā)。

• leaks

用來查看app運行期間，那些代碼產(chǎn)生內(nèi)存泄露。
內(nèi)存泄露 memory leak，是指程序在申請內(nèi)存后，無法釋放已申請的內(nèi)存空間。作為用戶，根本感覺不到內(nèi)存泄漏的存在。但內(nèi)存泄露堆積后果很嚴(yán)重，無論多少內(nèi)存,遲早會被占光。

點擊小紅點運行，如果在3區(qū)域有紅X出現(xiàn), 則有內(nèi)存泄露, 4區(qū)域則會顯示泄露的對象。打用leaks進(jìn)行監(jiān)測：點擊泄露對象可以在(下圖)看到它們的內(nèi)存地址, 占用字節(jié), 所屬框架和響應(yīng)方法等信息.打開擴(kuò)展視圖, 可以看到右邊的跟蹤堆棧信息，4 黑色代碼最有可能出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的方法

• Time Profiler

在開發(fā)的過程中，我們經(jīng)常能感覺到，點擊某一按鈕，或者做了某一操作，會出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象,被稱為延遲。使用Time profile工具，就可以揪出耗時的函數(shù)。

選擇需要調(diào)試的項目，勾選安裝線程分割和隱藏系統(tǒng)的函數(shù)。就可以在下方查看相關(guān)的耗時操作，右鍵定位到耗時的方法，打開代碼就能很快解決問題。

Activity Monitor

類似于任務(wù)管理器，可以查看所有的進(jìn)程，以及進(jìn)程的內(nèi)存、cpu使用百分比等數(shù)據(jù)等

Allocations

管理內(nèi)存是app開發(fā)中最重要的一個方面，對于開發(fā)者來說，在程序架構(gòu)中減少內(nèi)存的使用通常都是使用Allocations去定位和找出減少內(nèi)存使用的方式。

面試題

問題一：
在開發(fā)中，如何去優(yōu)化tableview呢？
答：

• 行高一定要緩存： 行高方法其實被調(diào)用的次數(shù)非常多。通過緩存行高，可以減少大量計算自動布局的過程。

• 不要動態(tài)創(chuàng)建子視圖：當(dāng)cell顯示的時候，不要再去創(chuàng)建了。所有的自視圖都應(yīng)該預(yù)先創(chuàng)建，如果不需要顯示可以設(shè)置hidden。

• 所有的子視圖都必須制定背景顏色

• 所有的顏色都不要使用alpha：設(shè)置alpha會增加圖層的計算，對性能的消耗非常之大。

• cell柵格化

-(instancetype)initWithStyle:(UITableViewCellStyle)style reuseIdentifier(NSString *)reuseIdentifier {
    self = [super initWithStyle:style reuseIdentifier:reuseIdentifier];
    
    if(self){
        //柵格化
        self.layer.shouldRasterize = YES;
        // 柵格化必須指定分辨率，否則默認(rèn)使用 *1 生成圖像
        self.layer.raterizationScale = [UIScreen mainScreen].scale;
    }
    return self;
}

• 異步繪制

self.layer.drawsAsynchronously = YES;

問題二：
SDWebimage 在內(nèi)存方面存在很大的問題，如何解決動態(tài)圖片內(nèi)存不釋放的問題？

答：SDWebimage 在內(nèi)存方面存在很大的內(nèi)存問題，靜態(tài)的圖片也會出現(xiàn)拉伸問題，動態(tài)的gif圖內(nèi)存峰值更加的高，內(nèi)存釋放不會及時。
1、利用CADisplayLink開啟一個時鐘，每次觸發(fā)只加載一幀圖像！而之前的圖像立即釋放。

2、用加時鐘的方式來解決內(nèi)存過大的問題，會造成額外的開銷?？梢詫討B(tài)圖片的加載換成YYAnimatedImageView。

問題三：
平時你是如何對代碼進(jìn)行性能優(yōu)化的呢？

答：利用性能分析工具檢測,使用instrument調(diào)試界面卡頓，timer Profiler用來看cpu的占比，core animation用來獲取圖形的繪制情況。使用靜態(tài)工具analyze分析代碼的聲明錯誤、邏輯錯誤、Api調(diào)用錯誤或內(nèi)存管理錯誤。

問題四：
如何對I/O進(jìn)行性能優(yōu)化？

答：將零碎的內(nèi)容作為一個整體進(jìn)行寫入；使用合適的 I/O 操作 API；使用合適的線程；使用 NSCache 做緩存達(dá)到減少 I/O操作的效果。

視頻地址： 性能優(yōu)化詳解