移动端启动速度

来源：时间：2020-03-29 10:19:46 阅读：

一款App，启动速度是最最大的门面，也是用户接触app的第一印象，试想，第一次进入app，就打不开，或者过了N秒才能进入主界面，会有多少用户有耐心继续使用下去。

所以这篇文章会从Android和iOS两个维度，根据启动机制的差异介绍一下启动速度的优化方式。

Android

启动分析

对于Android的启动分析，有一张很经典的图：

image.png

T0到T1：用户点击了图标，这时候首先响应操作的并不是app，而是rom的Launcher，然后就是大家熟知的AMS和WMS操作，这块讲起来有些复杂，之后会放到一个单独的文章中，而且这里的优化其实是app根本插不上手的，所以不是本文重点。在系统拉起进程之前，需要先显示一个预览窗口，这个是在app中配置的theme，如果theme是透明的，现在还是看到的桌面。这里不建议进行透明配置，会给用户一个点击延迟的错觉。iOS在这里处理的很好，虽然机制不同，但是在点击图标后，会先去显示Launcher画面，这个是一个固定配置，所以交互感觉更友好一些。
T1到T2：进程创建完毕了，就要走Application了，然后根据布局等等显示闪屏画面（如果有闪屏的情况）
T2到T3：闪屏结束了，开始显示首页了，但是实际上从Application（T1）开始，我们可能需要注册很多组件，或者加载很多三方库，这些都是较为耗时的
T3到T4：进入了首页，便是开始加载各类网络请求，以及对应的一些弹窗界面（业务需求）

优化方式

如果看懂了上述流程，我们可以理出一些优化点：

闪屏优化

如果禁用了预览窗口，那么用户到T2才能看到闪屏，之前都是桌面，这个体验是非常不好的，尤其是对于中低端机型，这时候可以加一个与闪屏界面相同的主题。

这块可以对比一下今日头条和小米有品（并无恶意，只是我的手机中这俩app是挨着的），点击今日头条，迅速显示闪屏，小米有品是先白屏在进入闪屏，虽然时间上差距可以忽略，但是对于中低端机型会非常明显（炫耀了一把我的高端手机）
另一种方式是，将闪屏和首页合成一个Activity，减少一个Activity的耗时，微信这样做后，据说减少了100ms，并未实操，感兴趣的朋友可以试一下。

三方库优化

上面提到了组件注入，以及三方库加载，这个是一个耗时很高的地方，也是一个最大的优化点，合理安排业务，将一些不是马上要用的三方库放到后面再去加载。或者使用懒加载的方式。

但是这里要特别注意一件事，之前遇到了一种情况，讲一个三方库变成了懒加载，但是由于使用的地方太多，一些case未回归，导致个别地方使用的时候未加载成功，所以功能失效了。使用这种方式一定要切记回归case

业务优化

优化业务，为什么说要优化业务呢，启动的每一毫秒都很重要，很多app一启动，会弹出N多弹窗，常见于各类电商软件，这些都是需要预加载的，都是需要时间的，所以这里需要合理衡量业务，砍掉无用的预加载，放到首页加载完成之后再去弹。

还有一些情况，如需要监听首次启动的各类广播，或者其他类型的监听器，当事件触发回调，可能出现大量代码并发。

当然还有其他类型的情况，都是业务太重导致的，这就需要梳理业务，让启动（重要的是首次启动）变得更清晰一些。

还有根据部分业务需求，可能出现在首页加载大的动画，这类需求，需要根据机型进行降级，低端机型低端处理，高端机型高端处理。

线程优化

线程优化包括两个方面，一是优化启动的线程数，这主要是减少CPU的压力。另一方面就是减少子线程和主线程交互时的一些block问题，比如虽然我们把耗时操作放到子线程了，但是主线程执行的一些任务可能等待子线程的锁（或者以回调形式执行），这就尴尬了，尽量避免这种逻辑发生。之前在iOS时发生过类似的事情，启动之后需要根据一个变量判断后续执行，但是这个变量是在子线程赋值的，有时候还会出现同时读写的问题。

GC优化

启动的过程中尽量避免大量的字符串操作，尤其是序列化，反序列化等等，防止出现较多的GC。这时候我们可以尽量复用一些对象，可以频繁赋值，但是不要频繁创建。

I/O优化

在负载过高的时候，I/O 性能下降得会比较快，一定要清楚启动的时候进行了哪些I/O操作，读了什么文件，进行了什么样的网络请求，请求回来什么样的内容，大小是多少等等。如果文件大小内容都是固定的还好，但是可能出现内容不定的情况。如果xx聊天工具，启动的时候需要加载聊天记录，这个文件可能很大，可能很小，需要根据不同情况进行处理。

数据重排

这个思路是之前在网上看到的，感觉很新颖，也记录下来了。这里要先介绍一下linux读取文件的机制。Linux读取文件会以block为单位，一次性在磁盘上读取4kb的内容，并且放到Page Cache中，这时候我们进行读取，实际不会发生真正的磁盘I/O。但是我们可能只有许多零碎的小文件，都是1K左右的，这时候我们可以考虑把数据进行重排，在同一时间需要用的数据放到一个文件中。只要4k以下，是可以一次读取的，不会浪费磁盘I/O的时间。

类重排

这也是一个新颖的概念，我们可以通过重写ClassLoader，看一下启动的过程中类的加载顺序，然后通过FaceBook提供的ReDex进行类重排，将启动过程中用的类往前排。

启动速度.png

iOS

启动分析

iOS的启动分析包含两个部分，一部分是pre-main，一部分是main，这个分类很好理解。

main()执行前：加载可执行文件（.o文件）加载动态链接库Objc 运行时的初始处理，包括 Objc 相关类的注册，category的注册，selector唯一性检查执行+load方法，attribute((constructor)) 修饰的函数的调用，C++静态全局变量
main()执行后，这个主要包括从main开始到appDelegatedidFinishLaunchingWithOptions中代码执行完毕。从这里开始都是我们自己的代码了，在这里一般是各类三方库的初始化，配置文件读写，首页加载等等。有的监测软件，也会将main执行后的代码以首屏开始加载为锚点，再进行分割，分成首屏渲染前和首屏渲染后。

优化方式

减少动态库的加载

pre-main中有个重要的步骤就是加载动态库，如果动态库过多，可以将动态库进行合并。非系统的动态库，可以支持合并成一个动态库。

减少类

减少加载启动后不需要的类，有时候业务冗余，或者代码年久失修，会有很多类其实不用了，但是仍然出现在工程中，再或者可能几个类能够合并成一个类。

+load优化

+load方法是在main函数之前调用的，遵从先父类后子类，先本类后列类别的顺序调用，+initialize方法是在main函数之后调用的，+initialize方法遵从懒加载方式,只有在类或它的子类收到第一条消息之前被调用的.+initialize只调用一次,init可多次调用。所以少在类的+load方法里做事情，尽量把这些事情推迟到+initiailize

控制C++全局变量个数

这主要是针对在函数外生命的变量，尽量减少这样的声明

业务优化（与android相似）

还有一些情况，如需要监听首次启动的各类广播，或者其他类型的监听器，当事件触发回调，可能出现大量代码并发。

当然还有其他类型的情况，都是业务太重导致的，这就需要梳理业务，让启动（重要的是首次启动）变得更清晰一些。

还有根据部分业务需求，可能出现在首页加载大的动画，这类需求，需要根据机型进行降级，低端机型低端处理，高端机型高端处理。

线程优化（与android相似）

专注于首屏数据

之前的代码中，有这样的逻辑，在加载首屏的同时，还要加载第二屏的内容（TabBarViewController的第二个Tab），这个是没有必要的，如果需要预加载，可以将预加载放到首屏加载完成，可交互之后再去执行。

配置文件读取优化

只加载与首屏相关的内容，其他的配置内容可以放到首屏加载完成后去读取。

充分利用TimeProfiler

在进行首屏数据加载的时候，有很多方法可能造成耗时较长，之前遇到过一个这样的事情，首页加载时间较长，使用TimeProfiler看了一下时间，主要集中在首页图片加载中，首页有很多各式各样的图片，甚至于一些动画，这个时候就要看看耗时主要在哪，比如，UIImage存在延迟解压的问题。+imageNamed这个方法会在加载图片之后立刻进行解压，如果图片过大过大，这个在首屏展示的时候肯定会有性能影响，所以可以考虑使用imageWithContentsOfFile进行异步加载。当然还有其它方法的耗时，需要根据情况进行优化。