iOS性能优化教程之页面加载速率详解

前言

我认为在编码过程中时刻注意性能影响是有必要的,但凡事都有个度,不能为了性能耽误了开发进度。在时间紧急的情况下我们往往采用“quick and dirty”的方案来快速出成果,后面再迭代优化,即所谓的敏捷开发。与之相对应的是传统软件开发中的瀑布流开发流程。

卡顿产生的原因

在 iOS 系统中,图像内容展示到屏幕的过程需要 CPU 和 GPU 共同参与。CPU 负责计算显示内容,比如视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。随后 CPU 会将计算好的内容提交到 GPU 去,由 GPU 进行变换、合成、渲染。之后 GPU 会把渲染结果提交到帧缓冲区去,等待下一次 VSync 信号到来时显示到屏幕上。由于垂直同步的机制,如果在一个 VSync 时间内,CPU 或者 GPU 没有完成内容提交,则那一帧就会被丢弃,等待下一次机会再显示,而这时显示屏会保留之前的内容不变。这就是界面卡顿的原因。

因此,我们需要平衡 CPU 和 GPU 的负荷避免一方超负荷运算。为了做到这一点,我们首先得了解 CPU 和 GPU 各自负责哪些内容。

上面的图展示了 iOS 系统下各个模块所处的位置,下面话不多说了,来一起看看本文的正文。

之前搜罗了网上很多关于iOS性能优化方面的资料 ,本人和我的小伙伴们也用了一些时间针对自己的App进行了App的启动速率、页面的加载速率和 页面的帧率方面进行了优化,所以结合了理论和实践,把我们在实践中主要踩过的坑和需要注意的东西 ,总结了一下,希望可以帮到正在准备进行App的性能优化的你。今天主要讲一下App的页面加载速率的优化。

##目的

为了找到真正使我们的App缓慢的原因,我们使用Xcode或者一些第三方平台,进行数据测试;

一、页面加载速率的定义

页面加载速率:关于页面的加载速度的统计,我们是测试一个viewcontroller从viewdidload的第一行到viewdidappear的最后一行所用的时间。

二、页面加载速率的目标值

目标:页面加载速率最好完美的时间在0.3s左右

为了弄明白,到底是什么原因让我们的App,页面加载速度相对来说比较慢,我们对页面的UI进行优化,数据也进行了异步加载,我们hook数据一看,页面的加载速度果然有所减少,但是减少的值大概只有0.03s,很明显这个值不足以达到我们想要的效果,后来,通过写了一些测试demo,针对空白页面和有UI创建的页面进行各种对比后,似乎和我们页面加载过程中的push动画有很大的关系;下面所做的实验主要是为了验证这个问题,针对这个问题,我选取了我们工程的一个类,对有push进入到这个页面有过场动画和没有动画进行测试,以下数据是测试结果:

通过这个实验,我们可以看出,不加动画的话,我们的页面加载的速度可以说是没有任何的卡顿,超级迅速,但是如果把过场动画给打开,单是动画的时间就是在0.5s左右,而s我们是希望用户在点击跳转页面的时候,目标是页面在0.3s左右呈现,这如果加动画,这个目标很难达到;不过通过查找相关资料,我们证实了我们可以把如果有过场动画的页面,去掉动画,而是通过我们自己去给用户添加一个过场动画,而这个时间是可以受到我们自己的控制,而不是傻傻的等动画结束后再加载页面内容。的这就是说,可以一边动画的时候,一边已经开始加载页面相关东西了,这样可以大大的优化页面加载时间。

三、优化前数据

四、 优化后的数据

到这里 ,你一定想问 :我该如何hook数据的???

五、如何进行数据的收集

给UIViewController 创建一个分类 eg :UIViewController+Swizzle

代码如下

#import <UIKit/UIKit.h>
#import <objc/runtime.h>

@interface UIViewController (Swizzle)
@property(nonatomic,assign) CFAbsoluteTime viewLoadStartTime;

@end
#import "UIViewController+Swizzle.h"
#import <objc/runtime.h>

static char *viewLoadStartTimeKey = "viewLoadStartTimeKey";
@implementation UIViewController (Swizzle)
-(void)setViewLoadStartTime:(CFAbsoluteTime)viewLoadStartTime{
objc_setAssociatedObject(self, &viewLoadStartTimeKey, @(viewLoadStartTime), OBJC_ASSOCIATION_COPY);

}
-(CFAbsoluteTime)viewLoadStartTime{
return [objc_getAssociatedObject(self, &viewLoadStartTimeKey) doubleValue];
}
+ (void)load
{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
SEL origSel = @selector(viewDidAppear:);
SEL swizSel = @selector(swiz_viewDidAppear:);
[UIViewController swizzleMethods:[self class] originalSelector:origSel swizzledSelector:swizSel];

SEL vcWillAppearSel=@selector(viewWillAppear:);
SEL swizWillAppearSel=@selector(swiz_viewWillAppear:);
[UIViewController swizzleMethods:[self class] originalSelector:vcWillAppearSel swizzledSelector:swizWillAppearSel];

SEL vcDidLoadSel=@selector(viewDidLoad);
SEL swizDidLoadSel=@selector(swiz_viewDidLoad);
[UIViewController swizzleMethods:[self class] originalSelector:vcDidLoadSel swizzledSelector:swizDidLoadSel];

SEL vcDidDisappearSel=@selector(viewDidDisappear:);
SEL swizDidDisappearSel=@selector(swiz_viewDidDisappear:);
[UIViewController swizzleMethods:[self class] originalSelector:vcDidDisappearSel swizzledSelector:swizDidDisappearSel];

SEL vcWillDisappearSel=@selector(viewWillDisappear:);
SEL swizWillDisappearSel=@selector(swiz_viewWillDisappear:);
[UIViewController swizzleMethods:[self class] originalSelector:vcWillDisappearSel swizzledSelector:swizWillDisappearSel];
});
}

+ (void)swizzleMethods:(Class)class originalSelector:(SEL)origSel swizzledSelector:(SEL)swizSel
{
Method origMethod = class_getInstanceMethod(class, origSel);
Method swizMethod = class_getInstanceMethod(class, swizSel);

//class_addMethod will fail if original method already exists
BOOL didAddMethod = class_addMethod(class, origSel, method_getImplementation(swizMethod), method_getTypeEncoding(swizMethod));
if (didAddMethod) {
class_replaceMethod(class, swizSel, method_getImplementation(origMethod), method_getTypeEncoding(origMethod));
} else {
//origMethod and swizMethod already exist
method_exchangeImplementations(origMethod, swizMethod);
}
}

- (void)swiz_viewDidAppear:(BOOL)animated
{
[self swiz_viewDidAppear:animated];
if (self.viewLoadStartTime) {
CFAbsoluteTime linkTime = (CACurrentMediaTime() - self.viewLoadStartTime);

NGLog(@" %f s--------------------ssssss %@:速度:   %f s",self.viewLoadStartTime, self.class,linkTime );
self.viewLoadStartTime = 0;
}
}

-(void)swiz_viewWillAppear:(BOOL)animated
{
[self swiz_viewWillAppear:animated];
}

-(void)swiz_viewDidDisappear:(BOOL)animated
{
[self swiz_viewDidDisappear:animated];
}

-(void)swiz_viewWillDisappear:(BOOL)animated
{
[self swiz_viewWillDisappear:animated];
}
-(void)swiz_viewDidLoad
{
self.viewLoadStartTime =CACurrentMediaTime();
NSLog(@" %@swiz_viewDidLoad startTime:%f",self.class, self.viewLoadStartTime );
[self swiz_viewDidLoad];
}

@end

##如何进行优化

方法:充分利用push 动画的时间 ,使页面在进入的时候,同事进行类似push 动画,这样可以充分减少页面的加载速度(不包括网络请求时间,网络的请求的时间我们这边不好控制)。

具体实现代码如下

重写 push方法

- (void)pushViewController:(UIViewController *)viewController animated:(BOOL)animated {

if (self.viewControllers.count > 0) {
viewController.hidesBottomBarWhenPushed = YES;
if (animated) {

CATransition *animation = [CATransition animation];
animation.duration = 0.4f;
animation.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
animation.type = kCATransitionPush;
animation.subtype = kCATransitionFromRight;
[self.navigationController.view.layer addAnimation:animation forKey:nil];
[self.view.layer addAnimation:animation forKey:nil];
[super pushViewController:viewController animated:NO];
return;
}
}
[super pushViewController:viewController animated:animated];
}

通过控制台 ,我们就可以看到页面的加载的速度了,主要的方法是swiz_viewDidLoad  和swiz_viewDidAppear

六、优化后的结果

七、结果分析

我们可以看出,我们的页面的viewDidAppear是在过场动画结束后被调用的,而过场动画的持续时间是0.5秒左右。所以我们的页面平均在0.8秒左右的页面,如果要优化得更好,我们可以看有没有方法解决这个问题,如果能替换掉动画,让动画在进行的过程中 ,页面的加载也在异步的进行中,这样 我们就可以缩短页面的加载时间了;注:但这个加载对加载h5的页面不适用;

总结:

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对我们的支持。

时间: 2018-09-01

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