啓動優化--設計個`打點計時器`

時間 2019-11-07

標籤啓動優化設計打點計時器简体版

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前兩個月，反饋羣裏逐漸開始透漏出app啓動慢的問題，之前一直忙着作業務，對啓動優化這塊確實比較疏忽，又加上進入Q2以來，組內對項目的性能體驗等方面要求愈發重視起來，以此爲契機，開始着手整理啓動優化這塊。ios

通常而言，啓動時間是指用戶從點擊APP那一刻開始到看到第一個界面時這中間的時間。git

你們都知道 APP 的入口是 main 函數，在 main 以前，咱們本身的代碼是不會執行的。而進入到 main 函數之後，咱們的代碼都是從didFinishLaunchingWithOptions開始執行的。github

這裏咱們要想知道哪些操做，或者說哪些代碼是耗時的，咱們須要一個打點計時器。經過打點計時器，對每一個方法進行計時分析，再針對性處理。找到個挺好用的三方庫：BLStopwatch數組

查看了BLStopwatch源碼，也並不複雜，主要就是經過互斥鎖來實現記錄監測時間差。緩存

簡單分析下原理：

1. 單例建立，聲明一個互斥鎖

+ (instancetype)sharedStopwatch {
    static BLStopwatch* stopwatch;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        stopwatch = [[BLStopwatch alloc] init];
    });

    return stopwatch;
}

- (void)dealloc {
    pthread_mutex_destroy(&_lock);
}

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _mutableSplits = [NSMutableArray array];
        pthread_mutex_init(&_lock, NULL);
    }

    return self;
}
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2. 開啓打點：狀態設置run 記錄開始時間。

- (void)start {
    self.state = BLStopwatchStateRuning;
    self.startTimeInterval = CACurrentMediaTime();
    self.temporaryTimeInterval = self.startTimeInterval;
}
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3. 計算耗時

- (void)splitWithType:(BLStopwatchSplitType)type description:(NSString * _Nullable)description {
    if (self.state != BLStopwatchStateRuning) {
        return;
    }

    NSTimeInterval temporaryTimeInterval = CACurrentMediaTime();
    CFTimeInterval splitTimeInterval = type == BLStopwatchSplitTypeMedian ? temporaryTimeInterval - self.temporaryTimeInterval : temporaryTimeInterval - self.startTimeInterval;

    NSInteger count = self.mutableSplits.count + 1;

    NSMutableString *finalDescription = [NSMutableString stringWithFormat:@"#%@", @(count)];
    if (description) {
        [finalDescription appendFormat:@" %@", description];
    }

    pthread_mutex_lock(&_lock);
    [self.mutableSplits addObject:@{finalDescription : @(splitTimeInterval)}];
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    // 保存每次執行此方法後保存的臨時時間
    self.temporaryTimeInterval = temporaryTimeInterval;
}
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type有兩種枚舉，BLStopwatchSplitTypeMedian爲記錄中間值，即上個方法到這個方法中間所耗時間。 BLStopwatchSplitTypeContinuous爲記錄連續值，即從開始計時到最後打印這期間所用的總時間。安全

在此方法裏，記錄當前瞬時時間，再根據type是中間值仍是連續值來計算時間間隔，中間值就是當前瞬時時間減去每次執行此方法後保存的臨時時間，連續值是當前瞬時時間減去開始時的時間。bash

而後再上鎖，往數組裏保存執行到的步驟和執行所耗時間，解鎖。經過互斥鎖來保證多線程操做時的數據安全。關於各類鎖性能的測試，YYKit的做者ibireme大神在他的博客中進行了闡述。YYCache就是經過在方法中添加互斥鎖的邏輯，來保證多線程操做緩存時數據的同步。多線程

- (void)setObject:(id)object forKey:(id)key withCost:(NSUInteger)cost {
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    //操做鏈表，寫緩存數據
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
}
- (id)objectForKey:(id)key {
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    //訪問緩存數據
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
}
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4. 彈框打印出各步驟耗時

- (void)stop {
    self.state = BLStopwatchStateStop;
    self.stopTimeInterval = CACurrentMediaTime();
}

- (void)reset {
    self.state = BLStopwatchStateInitial;
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    [self.mutableSplits removeAllObjects];
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    self.startTimeInterval = 0;
    self.stopTimeInterval = 0;
    self.temporaryTimeInterval = 0;
}

- (void)stopAndPresentResultsThenReset {
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] stop];
#ifdef DEBUG
    [[[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"App啓動打點計時結果"
                                message:[[BLStopwatch sharedStopwatch] prettyPrintedSplits]
                               delegate:nil
                      cancelButtonTitle:@"肯定"
                      otherButtonTitles:nil] show];
#endif
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] reset];
}

// 每一個打印步驟展現的信息
- (NSString *)prettyPrintedSplits {
    NSMutableString *outputString = [[NSMutableString alloc] init];
    pthread_mutex_lock(&_lock);
    [self.mutableSplits enumerateObjectsUsingBlock:^(NSDictionary<NSString *, NSNumber *> *obj, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
        [outputString appendFormat:@"%@: %.3f\n", obj.allKeys.firstObject, obj.allValues.firstObject.doubleValue];
    }];
    pthread_mutex_unlock(&_lock);

    return [outputString copy];
}
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調用stopAndPresentResultsThenReset來結束計時並打印出保存起來的每一個步驟的計時結果。取結果時，聲明字符串outputString，再遍歷保存的數組用outputString來拼接保存的每一個步驟名稱及對應的耗時，最後輸出outputString。這其中也是用互斥鎖來保證遍歷時的數據安全。app

這樣，打點計時器就設計完成了。異步

怎麼使用

而後在項目裏使用，在didFinishLaunchingWithOptions裏開啓，在每一個方法後面添加打印步驟，在首頁加載完成時結束打印，便可看到App的啓動時間。

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] start];
    // 初始化程序配置
    [self prepareCustomSetting];
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithDescription:@"初始化程序配置耗時y打印"];
    // 註冊Umeng,Growing,wxApi等
    [self socialSetup];
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithDescription:@"註冊Umeng,Growing,wxApi耗時打印"];
    // bugly設置
    [self setupBugly];
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithDescription:@"bugly耗時打印"];
    // DoraemonKit設置
    [self setupDoraemonKit];
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithDescription:@"DoraemonKit設置耗時打印"];
    ...
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithType:BLStopwatchSplitTypeContinuous description:@"didFinish完成花費時間打印"];
    return YES;
}

// 首頁didLoad
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithDescription:@"首頁加載完成時間打印"];
        [[BLStopwatch sharedStopwatch] splitWithType:BLStopwatchSplitTypeContinuous description:@"啓動總時間打印"];
    [[BLStopwatch sharedStopwatch] stopAndPresentResultsThenReset];
    ...
}
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