底层原理 - 性能优化
一、CPU 和 GPU
在屏幕成像的过程中，CPU和GPU起着至关重要的作用
1、CPU(Central Processing Unit,中央处理器）：对象的创建和销毁、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转换和解码、图像的绘制（Core Graphics）
2、GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器）：纹理渲染
CPU -> GPU -> 缓冲区 -> 屏幕； CPU 通过计算 将要显示的数据 提交给GPU，GPU通过渲染后最终显示到屏幕上；
二、卡顿优化
1、卡顿产生原因
iOS设备的硬件时钟会发出Vsync(垂直同步信号)，然后App的CPU会去计算屏幕要显示的内容，之后将计算好的内容提交互GPU去渲染。随后，GPU将渲染结果提交到帧缓冲区，等到下一个Vsync到来时将缓冲区的帧显示到屏幕上。也就是说，一帧的显示是由CPU和GPU共同决定的。
一般来说，页面滑动流畅是60fps，也就是一秒有60帧更新，即每隔16.7ms就要产生一帧画面，而如果CPU和GPU加起来的处理时间超过了16.7ms，就会造成掉帧卡顿。
2、卡顿优化 - CPU优化
2.1、尽量用轻量级的对象，比如用不到事件处理的地方，可以考虑使用CALayer取代UIView;
2.2、不要频繁地调用UIView的相关属性，比如frame、bouns、transform等属性，尽量减少不必要的修改；
2.3、尽量提前计算好布局，在有需要时一次性调整对应的属性，不要多次修改属性；
2.4、AutoLayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源；
2.5、图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致；
2.6、控制一下线程的最大并发数量；
2.7、尽量把耗时的操作放到子线程
2.7.1、文本处理（尺寸计算、绘制）
2.7.2、图片处理（解码、绘制）
3、卡顿优化 - GPU优化
3.1、尽量避免短时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张进行显示
3.2、GPU能处理的最大纹理尺寸是4096*4096，一旦超过这个尺寸，就会占用CPU资源进行处理，所以纹理尽量不要超过这个尺寸；
3.3、尽量减少视图数量和层次
3.4、减少透明的视图（alpha<1)，不透明的就设置opaque为YES;
3.5、尽量避免出现离屏渲染；
4、离屏渲染
4.1、在OpenGL中，GPU有2种渲染方式
4.1.1、On-Screen Readering:当前屏幕渲染，在当前用于显示的屏幕缓冲区进行渲染操作；
4.1.2、Off-Screen Readering:离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作
4.2、离屏渲染消耗性能的原因
4.2.1、需要创建新的缓冲区
4.2.2、离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，先是从当前屏幕（On-Screen）切换到离屏（Off-Screen)；等到离屏渲染结束后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕；
4.3、哪些操作会触发离屏渲染？
4.3.1、光栅化， layer.shouldRasterize = YES;
4.3.2、遮罩,layer.mask
4.3.3、圆角，同时设置layer.masksToBounds = YES; layer.cornerRadius > 0
4.3.3.1、考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者叫美工提供圆角图片
4.3.4、阴影，layer.shadowXXX
4.3.4.1、如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染
5、卡顿检测
5.1、平时所说的卡顿主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作
5.2、可以添加Observer到主线程RunLoop中，通过监听RunLoop状态切换的耗时，以过到监控卡顿的目的；
三、耗电优化
1、耗电的主要来源
1.1、CPU、GPU处理；
1.2、网络数据传输；
1.3、定位；
1.4、图像处理；
2、耗电优化 - CPU优化 2.1、尽可能的降低CPU与GPU的功耗
2.2、尽量少用定时器
2.3、优化I/O操作
2.3.1、尽量不要频繁写入小数据，量好批量一次性写入
2.3.2、读写大量重要数据时，考虑用dispatch_io，其提供了基于GCD的异步操作文件I/O的API。用dispatch_io系统会优化磁盘访问
2.3.3、数据量比较大的，建议使用数据库（比如SQLite、CoreData)
3、耗电优化 - 网络优化： 3.1、减少、压缩网络数据
3.2、如果多次请求的结果是相同的，尽量使用缓存
3.3、使用断点续传，否则网络不稳定可能多次传输相同的内容；
3.4、网络不可用时，不要尝试执行网络请求；
3.5、让用户可以取消长时间运行或者速度很慢的网络操作，设置合适的超时时间；
3.6、批量传输，比如：下载视频流时，不要传输很小的数据包，直接下载整个文件或者一大块一大块地下载。如果下载广告，一次性多下载一些，然后再慢慢展示。如果下载电子邮件，一次下载多封，不要一封一封地下载；
4、耗电优化 - 定位优化 4.1、如果只是需要快速确定用户位置，最好用CLLocationManager的requestLocation方法。定位完成后，会自动让定位硬件断电
4.2、如果不是导航应用，尽量不要实时更新位置，定位完毕就关掉定位服务；
4.3、尽量降低定位精度，比如尽量不要使用精度最高的kCLLocationAccuracyBest
4.4、需要后台定位时，尽量设置pausesLocationUpdatesAutomatiically为YES,如果用户不太可能移动的时候，系统会自动暂停位置更新
4.5、尽量不要使用startMonitoringSignificantLocationChanges，优先考虑startMonitoringForRegion;
5、耗电优化 - 硬件检测优化 用户移动、摇晃、倾斜设备时，会产生动作motion事件，这些事件由加速度计、陀螺仪、磁力计算等硬件检测。在不需要检测的场合，应该及时关闭这些硬件；
四、App启动优化
1、App的启动可以分为2种
1.1、冷启动（Cold Launch）：从零开始启动App
1.2、热启动（Warm Launch）：App已经在内存中，在后台存活着，再次点击图标启动App
2、App启动时间的优化，主要是针对冷启动进行优化
3、通过添加环境变量可以打印出App的启动时间分析
（Edit scheme -> Run -> Arguments DYLD_PRINT_STATISTICS 设置为1
如果需要更详细的信息，那就将DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS设置为1
4、App的冷启动可以概括为3大阶段
dyld runtime main
4.1、App的启动 - dyld
4.1.1、dyld(dynamic link editor),Apple的动态链接器，可以用来装载Mach-O文件（可执行文件、动态库等）
4.1.2、启动App时，dyld所做的事情有
4.1.2.1、装载App的可执行文件，同时会递归加载所有依赖的动态库
4.1.2.2、当dyld把可执行文件、动态库都装载完毕后，会通知Runtime进行下一步处理
4.2、App的启动 - runtime
4.2.1、启动App时，runtime所做的事情有
4.2.1.1、调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理
4.2.1.2、在load_images中调用call_load_mehthods， 调用所有Class和Category的+load方法
4.2.1.3、进行各种obj结构的初始化（注册Objc类、初始化类对象等等）
4.2.1.4、调用C++静态初始化器和_attribute__((constructor))修饰的函数；
4.2.2、到此为止，可执行文件和动态库中所有的符号（class, Protocol, Selector, IMP，... )都已经按格式成功加载到内存中，被runtime所管理
4.3、App的启动 - main
总结一下：
1、App的启动由dyld主导，将可执行文件加载到内存，顺便加载所有依赖的动态库
2、并由runtime负责加载成objc定义的结构
3、所有初始化工作结束后，dyld就会调用main函数
4、接下来就是UIApplicationMain函数，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:方法；
5、App的启动优化
按照不同的阶段
5.1、dyld
5.1.1、减少动态库、合并一些动态库（定期清理不必要的动态库）
5.1.2、减少Objc类、分类的数量、减少Selector数量（定期清理不必要的类、分类）
5.1.3、减少C++虚函数数量
5.1.4、Swift尽量使用stuct
5.2、runtime
用+initialize方法和dispatch_once取代所有的attribute((constructor))、C++静态构造器、Objc的+load
5.3、main
5.3.1、在不影响用户体验的前提下，尽可能将一些操作延迟，不要全部都放在finishLaunching方法中
5.3.1、按需加载
五、安装包瘦身
1、安装包（IPA)主要由可执行文件、资源组成
2、资源（图片、音频、视频等）
2.1、采取无损压缩
2.2、去除没有用到的资源：
3、可执行文件瘦身
3.1、编译器优化
3.1.1、Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default 设置为YES
3.1.2、去掉异常支持，Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions设置为NO, Other cFlags添加-fno-exceptions
3.1.3、利用AppCode（www.jetbrains.com/objc )检测未使用的代码：菜单栏 -> Code -> Inspect Code
3.1.4、编写LLVM插件检测出重复代码、未被调用代码
六、LinkMap
生成LinkMap文件，可以查看可执行文件的具体组成
原文作者：今天 zhuanlan.zhihu.com/p/152662208
