iOS性能优化：Instruments使用实战（转）

采用Instruments 来分析整个应用程序的性能.发现很多有意思的点，以及性能优化和一些分析性能消耗的技巧，小结如下。

Instruments使用技巧

关于Instruments官方有一个很有用的用户使用Guide,当然如果不习惯官方英文可以在这里找到中文本翻译版本PDF参阅.Instruments 确实是一个很强大的工具，用它来收集关于一个或多个系统进程的性能和行为的数据极为方便，并能及时跟踪随着时间产生的数据.还可以广泛收集不同类型的数据.关于Instrument工具基本使用不在赘述.如下重点说明一些使用技巧.

1.概览

工具通过Xcode工具栏中Product->Profile可以启动,启动后界面如下:

Instrument概览[via by chenkai]

当点击Time Profiler应用程序开始运行后.就能获取到整个应用程序运行消耗时间分布和百分比.为了保证数据分析在统一使用场景真实行有如下点需要注意:

在开始进行应用程序性能分析的时候,一定要使用真机,模拟器运行在Mac上，然而Mac上的CPU往往比iOS设备要快。相反，Mac上的GPU和iOS设备的完全不一样，模拟器不得已要在软件层面（CPU）模拟设备的GPU，这意味着GPU相关的操作在模拟器上运行的更慢，尤其是使用CAEAGLLayer来写一些OpenGL的代码时候. 这就导致模拟器性能数据和用户真机使用性能数据相去甚运.

另外在开始性能分析前另外一件重要的事情是，应用程序运行一定要发布配置 而不是调试配置.

在发布环境打包的时候，编译器会引入一系列提高性能的优化，例如去掉调试符号或者移除并重新组织代码.另iOS引入一种"Watch Dog"[看门狗]机制.不同的场景下，“看门狗”会监测应用的性能。如果超出了该场景所规定的运行时间，“看门狗”就会强制终结这个应用的进程.开发者可以crashlog看到对应的日志.但Xcode在调试配置下会禁用"Watch Dog".

2.Time Profiler

选择Time Profiler启动.

time profile时间分析工具用来检测应用CPU的使用情况.可以看到应用程序中各个方法正在消耗CPU时间.使用大量CPU不一定是个问题.类似我们客户端中不同场景的天气动画[类似大雨]的路径就对CPU依赖就非常高，动画本身也是非常苛刻且耗费资源较多的任务.

点击Record 开始运行.

Time Profile 分析界面[via by chenkai]

刚开始我们拿到分析数据时往往是这样的:

性能数据[via by chenkai]

这里显示的是执行代码完整路径，其中系统和应用本身一些调用路径完全揉捏在一起.完全看不到我们关心的应用程序中实际代码执行耗时和代码路径实际所在位置.简单的方式可以快速勾选右边Call Tree中Separate Thread和Hide System Libraries两个选项[后面会解释选项作用]:

拆分后性能数据[via by chenkai]

可以看到直接能够看到应用程序各个方法调用耗时直接路径,剔除掉了系统相关方法和反向调用树路径.清爽很多.如果觉得这还不够直观,选择任意一个耗时方法分支[这里选择WeatherViewController viewDidLoad]双击进入会看到:

代码&耗时详情

可以直接定位到viewDidLoad的代码，也可以直观的看到改方法下调用其他方法耗时的时间.类似[self loadCityWeatherScroollerView]耗时是121x,x既耗时单位这里为ms毫秒.当然如果直接在Instrument找到问题觉得不方便修改,可以直接点击右上方Xcode按钮会直接定位Xcode对应调用方法入口.这样很容易能够快速定位代码占用CPU最多的方法.也可以打开Xcode快速修改并重新运行Profile来看修改后耗时前后对比.简单便捷.

这里对右侧call tree选项有必要做一下说明[官方user guide翻译]:

Separate By Thread:线程分离,只有这样才能在调用路径中能够清晰看到占用CPU最大的线程.

Invert Call Tree:从上到下跟踪堆栈信息.这个选项可以快捷的看到方法调用路径最深方法占用CPU耗时,比如FuncA{FunB{FunC}},勾选后堆栈以C->B->A把调用层级最深的C显示最外面. 

Hide Missing Symbols:如果dSYM无法找到你的APP或者调用系统框架的话，那么表中将看到调用方法名只能看到16进制的数值,勾选这个选项则可以隐藏这些符号，便于简化分析数据.

Hide System Libraries:这个就更有用了,勾选后耗时调用路径只会显示app耗时的代码,性能分析普遍我们都比较关系自己代码的耗时而不是系统的.基本是必选项.注意有些代码耗时也会纳入系统层级，可以进行勾选前后前后对执行路径进行比对会非常有用.

关于其他方法不再赘述.

性能分析&代码优化

我们这次性能优化主要针对如下两个使用场景:

A：应用程序第一次启动到进入天气首页的时间.

B：从后台切到前台天气首页占用时间.

在还没有拿到性能分析数据之前,一直认为第一次启动耗时主要浪费AppDelegate中第三方框架初始化上[类似WeiBo&WeChat 相关SDK初始化调用].当我们拿到实际性能数据耗时占用比时发现实际情况并非如此:

启动耗时

如上可以看到应用程序启动初始化工作主要会在MJAppDelegate如下两个方法展开:willFinishLaunchingWithOptions和didFinishLaunchingWithOptions,其中第三方框架初始化工作主要是willFinishLaunchingWithOptions中完成的.而实际情况耗时占比非常小.基本可以忽略不计.

而我们要优化两个启动时间场景,不同在于.第一次进入应用需要经过新手教程、添加城市、请求城市数据、解析数据、初始化天气首页UI元素并加载场景动画. 而从后台进入时则从本地存储DT文件中解析天气数据、初始化天气首页UI元素并加载天气动画.

1.NSDateFormatter问题凸显

针对这点重点分析应用启动&天气首页耗时. 在AB两个场景均发现加载首页元素发现如下问题:

NSDate(TimeAgo)getDateStrByTimeZone耗时

继续跟踪发现:

NSDate耗时

在AB两个场景里均出现加载MJLineChartView 和 TendencyChartView 时获取时区对应时间上耗时较大.而耗时主要在getDateStrByTimeZone这个方法调用上.

getDateStrByTimeZone方法

其中创建一个NSDateFormatter对象平均耗时33ms左右 而设置NSDateFormatter的3个属性平均耗时也在30ms左右.

转自：http://www.mamicode.com/info-detail-492115.html