iOS 性能优化[US]

释放双眼,带上耳机,听听看~!

iOS性能优化,主要围绕以下问题解决的:

  • 内存
    内存布局
    retain
    weak
  • Runloop
    NSTimer
    面试-Runloop
  • 界面
    内存泄露
    TableView优化

 


 

内存

代码的文件是可执行的二进制文件,在二进制文件中,这些文件呢如下图分布:

Code 文件分布

内核

  内核是操作系统最关键的组成部分。内核的功能是负责接触底层,所以大部分会用到C语音进行编写的,有的甚至使用到汇编语言。iOS的核心是XNU内核。
XNU内核是混合内核,其核心是叫Mach的微内核,其中Mach中亦是消息传递机制,但是使用的是指针形式传递。因为大部分的服务都在XNU内核中。Mach没有昂贵的复制操作,只用指针就可以完成的消息传递。

栈主要存放局部变量和函数参数等相关的变量,如果超出其作用域后也会自动释放。栈区:是向低字节扩展的数据结构,也是一块连续的内存区域。

堆(heap)

堆区存放new,alloc等关键字创造的对象,我们在之前常说的内存管理管理的也是这部分内存。堆区:是向高地址扩展的数据结构,不连续的内存区域,会造成大量的碎片。

BSS段

BSS段存放未初始化的全局变量以及静态变量,一旦初始化就会从BSS段去掉,转到数据段中。

Data段
Data段存储已经初始化好的静态变量和全局变量,以及常量数据,直到程序结束之后才会被立即收回

text段
text段是用来存放程序代码执行的一块内存区域。这一块内存区域的大小在程序运行前就已经确定,通常也是只读属性。

变量区别
变量分为:全局变量、成员变量、局部变量、实例属性和静态变量以及类属性

变量按作用范围可以分为全局变量和局部变量,其中全局变量也就是成员变量。成员变量按调用的方式可以分为类属性和实例属性。类属性是用static修饰的成员变量,也就是静态变量。实例属性是没有用static修饰的成员变量,也叫作非静态变量。

变量划分

如果局部变量和全局变量的名字是一样的,局部变量的作用范围区域内全局变量就会被隐藏;但是如果在局部变量的范围内想要访问成员变量,必须要使用关键字self来引用全局变量(成员变量)。

全局变量(成员变量)和局部变量的区别

  • 内存中位置不同:全局变量(成员变量)在堆内存,全局变量(成员变量)属于对象,对象进入堆内存;局部变量属于方法,方法进入栈内存
  • 生命周期不同:全局变量(成员变量)随着对象的创建而存在的,对象消失也随之消失;局部变量随着方法调用而存在,方法调用完毕而消失
  • 初始化不同:全局变量(成员变量)有默认的初始化值;局部变量是没有默认初始化的,必须定义,然后才能使用。

全局变量(成员变量)和静态变量的区别:

  • 内存位置不同:静态变量也就是类属性,存放在静态区;成员变量存放在堆内存
  • 调用方式不同:静态变量可以通过对象调用,也可以通过类名调用;成员变量就只能用对象名调用

retain

对于retain,如果经过taggerPointer修饰过的,就直接return,如果不是的话,就调用当前的retain-rootRetain方法 。需要关注当前引用计数什么时候加1—–通过sideTable方法,加一个偏移量refcntStorage。这就是内部实现的过程。

拓展:retain与copy有什么区别?

copy:建立索引计数为1的对象,然后释放对象;copy建立一个相同的对象,如果一个NSString对象,假如地址为0x1111,内容为@”hello”,通过Copy到另一个对象之后,地址为0x2322,内容也相同,而新的对象retain为1,旧的对象是不会发生变化;

retain:retain到另外一个对象之后,地址是不会变化的,地址也为0x1111,实质上是建立一个指针,也就是指针拷贝,内容也是相同的,retain值会加1。

weak
weak实现原理

 


 

RunLoop

循环引用

__weak typeof(self) weakSelf = self;
_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f target:self selector:@selector(fire) userInfo:nil repeats:YES];

上面的代码依然不可以解决循环引用。__weak typeof(self) weakSelf = self;这个weakSelf指向的地址就是当前self指向的地址;如果再使用strong--->weakSelf[图片上传中…(image.png-ce9a3-1571548996782-0)]
,也会使self连带指针retain(加1)操作,没有办法避免当前VC引用计数加1。如下图:

NSTimer 循环引用原理

NSTimer循环引用的解决方法,目前有以下几种:

  • 类方法
  • GCD方法
  • weakProxy

下面我们主要看使用 NSProxy类来解决:
WeakProxy 类

#import <Foundation/Foundation.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface WeakProxy : NSProxy
@property(nonatomic , weak)id target;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
#import "WeakProxy.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation WeakProxy
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{
[self.target forwardInvocation:invocation];
}
- (nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
}
@end

使用这个类

#import "ViewController.h"
#import "WeakProxy.h"
@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) NSTimer *timer;
@property(nonatomic,strong)WeakProxy *weakProxy;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_weakProxy = [WeakProxy alloc];
_weakProxy.target = self;
_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f target:_weakProxy selector:@selector(fire) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)fire{
NSLog(@"fire");
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
}
@end

使用weakProxy解决循环引用的原因是:
weakProxy是利用runtime消息转发机制来断开NSTimer对象与视图的强引用关系。初始NSTimer时把触发事件的target对象替换成了另一个单独的对象,紧接着对象中NSTimer的SEL方法触发时让这个方法在当前视图中实现。

 

NSProxy 循环引用解决方法

Runloop
RunLoop 底层原理

 


 

性能优化US

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