LCB APP优化及其性能稳定性分析

一、APP质量保证和性能监控

UI主线程监控
  1. 防止子线程访问UI
    UIKit的大部分对象都不是线程安全的,所有继承自UIResponder的类都需要在主线程操作,如果在子线程更改了这些UI对象就会导致未知行为,比如随机出现丢失动画、页面错乱甚至crash。可以尝试一下以下代码,在子线程调用100次后,很可能会导致整个app丢失动画。
UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];

解决方案:
为了防止在子线程操作UI,我们在开发阶段hook掉UIView、CALayer的setNeedsLayout、setNeedsDisplay、setNeedsDisplayInRect:三个方法,当调用这三个方法时判断是否在主线程,如果不在主线程调用就让程序crash,在crash堆栈能看出是哪里的问题。

  1. FPS监控
    在开发过程中遇到的难以重现的卡顿,推荐GYMonitor(用于监控iOS app性能状况的代码库,目前包括有FPS监控,发现FPS过低会自动产生堆栈,便于在开发过程中发现卡顿问题)。
  2. 线上用户监控(待集成)
    iOS中主要是监控NSRunLoop的状态,通过CFRunLoopObserverRef可以实时获得一些状态值的变化,
    NSRunLoop调用方法主要就是在kCFRunLoopBeforeSources和kCFRunLoopBeforeWaiting之间,还有kCFRunLoopAfterWaiting之后,也就是如果我们发现这两个时间内耗时太长,那么就可以判定出此时主线程卡顿.
    一般是时间超过3秒就会捕获所有线程的堆栈,然后上报神策logger。
内存泄漏

内存泄露引起的性能问题是很难被察觉的,只有泄露到了相当严重的程度,然后通过Instrument工具,不断尝试才得以定位。
目前使用的解决方案:
具体的方法是,为基类 NSObject 添加一个方法 -willDealloc 方法,该方法的作用是,先用一个弱指针指向 self,并在一小段时间(3秒)后,通过这个弱指针调用 -assertNotDealloc,而 -assertNotDealloc 主要作用是直接中断言...
结果:发现app中一些模块的确是存在内存泄漏,目前已经解决了一部分,等待后续继续优化


LCBAPP内存泄漏检测结果展示.png

主要着手点:
循环引用
1.block引用 2.timer释放 3.delegate
内存警告
1.大数据 2.无限动画 3.notification

二、按钮重复点击问题;

方案1:
设置全局状态,isClick = true;

=>点击第一个按钮(if isClick == false ,return) 设置为false ,
事件触发结束,return true;

static btnClickStatus = YES;

- (void)btn1Click {
    if (btnClickStatus == YES) {
        btnClickStatus = NO;
        //执行btn1 action
    }else {
        return ;
    }
}

- (void)btn2Click {
    if (btnClickStatus == YES) {
        btnClickStatus = NO;
        //执行btn2 action
    }else {
        return ;
    }
}

。。。
方案2:

前端术语:防抖和节流 (成熟)
函数防抖:将几次操作合并为一此操作进行。原理是维护一个计时器,规定在delay时间后触发函数,但是在delay时间内再次触发的话,就会取消之前的计时器而重新设置。这样一来,只有最后一次操作能被触发。
函数节流:使得一定时间内只触发一次函数。原理是通过判断是否到达一定时间来触发函数

三、ipa包体积优化

1.资源图片的下载:蓝湖工具自带的无损压缩,iOS和android目前使用png,可以尝试用webP格式,
***根据Google较早的测试,WebP的无损压缩比网络上找到的PNG档少了45%的文件大小,即使这些PNG档在使用pngcrush和PNGOUT处理过,WebP还是可以减少28%的文件大小。
2.Images.xcassets 图片的注意规范,iOS目前支持的最低版本是9.0,只需用到2x和3x图片;
3.本地的音视频资源压缩处理,gif动图等的压缩处理(目前资源占比不是很高,影响小)后期如果需要可以尝试lottie(支持android和iOS),直接加载json文件(不同于gif的序列帧动画),优点体现在内存&体积大小。

四、用WKWebView代替UIWebView

WKWebView支持iOS8+,iOS9以后更加完善,和LCB项目最低支持iOS9完全匹配,Advantages主要体验在:
(1) WKWebView为多进程组件,能在APP进程之外执行,不同于UIWebView,当超出系统分配的内存,不会crash,表现为白屏,app能收到系统通知,加处理后能reload页面;
(2)WKWebView使用和手机Safari浏览器一样的Nitro JavaScript引擎,相比于UIWebView的JavaScript引擎有了非常重要的性能提升;
(3)WKWebView是异步处理app原生代码与JavaScript之间的通信,因此普遍上执行速度会更快...
(4)消除触摸延迟,UIWebView和WKWebView浏览器组件会将触摸事件解释后发送给app,因此,我们无法提高触摸事件的灵敏度或速度。
存在的问题:
当应用退出并重新启动时,HTML5本地存储将被清除;
...

五、View层的组织和调用方案

目前LCB采用MVC,简单谈一下对iOS开发领域MVC的职能划分:
Model:
1.给VC提供数据,不仅有原始service api提供的字段,还应该有处理过后的属性,例如cell的动态行高等; 2.给VC存储数据提供接口,便于缓存操作;
ViewController:
1.管理view container的lifecycle; 2.负责生成所有的view实例并加入view container; 3.监听来自view与业务相关的事件,比如pop、push、弹框...
View:
1.响应与业务无关的事件,比如引发的动画效果; 2.界面元素表达;
依据MVC谈view层的开发规范,便于排查问题和页面刷新问题;

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    [self.view addSubview:self.firstView];
    [self.view addSubview:self.secondView];
    [self.view addSubview:self.thirdView];

    [self layoutPageSubviews];
}

- (void)layoutPageSubviews
{
    [self.view addConstraints:xxxConstraints];
    [self.view addConstraints:yyyConstraints];
    [self.view addConstraints:zzzConstraints];
}

关于getter & setter

getter: 结合懒加载的思想,通常用于控件的创建和初始化;
setter: 一般结合点语法用于view层数据的更新操作;

#pragma mark - getters and setters
#pragma mark - getter
- (UILabel *)label {
    if (!_label ) {
        _label = [[UILabel alloc] init];
        _label.text = @"1234";
        _label.font = [UIFont systemFontOfSize:12];
        ... ...
    }
    return _label;
}
#pragma mark - setter
- (void)setModel:(NSObject *)model {
    _model = model;
    ...
}

六、路由管理机制

目前LCB项目中起到整个page跳转的协调者为LCBPageManager,目前未发现需要大面积优化的点,总结一下LCB 项目组件化方案:

         --------------------------------------
             | [LCBPageManager sharedInstance]        |
             |                                    |
             |                openUrl:       <<<<<<<<<  (AppDelegate)  <<<<  Call From Other App With URL
             |                                    |
             |                   |                |
             |                   |                |
             |                   |/               |
             |                                    |
             |                parseUrl            |
             |                                    |
             |                   |                |
             |                   |                |
.................................|...............................
             |                   |                |
             |                   |                |
             |                   |/               |
             |                                    |
             |  performTarget:action:params: <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<  Call From Native Module
             |                                    |
             |                   |                |
             |                   |                |
             |                   |                |
             |                   |/               |
             |                                    |
             |             -------------          |
             |             |           |          |
             |             |  runtime  |          |
             |             |           |          |
             |             -------------          |
             |               .       .            |
             ---------------.---------.------------
                           .           .
                          .             .
                         .               .
                        .                 .
                       .                   .
                      .                     .
                     .                       .
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|              .              |      |             .                |
|                             |      |                              |
|           Target            |      |           Target             |
|                             |      |                              |
|         /   |   \           |      |         /   |   \            |
|        /    |    \          |      |        /    |    \           |
|                             |      |                              |
|   Action Action Action ...  |      |   Action Action Action ...   |
|                             |      |                              |
|                             |      |                              |
|                             |      |                              |
|Business A                   |      | Business B                   |
-------------------------------      --------------------------------

调用方式

先说本地应用调用,本地组件A在某处调用[[LCBPageManager sharedInstance] performTarget:targetName action:actionName params:@{...}]向LCBPageManager发起跨组件调用,LCBPageManager根据获得的target和action信息,通过objective-C的runtime转化生成target实例以及对应的action选择子,然后最终调用到目标业务提供的逻辑,完成需求。

在远程应用调用中,远程应用通过openURL的方式,应用通过AppDelegate接收到URL之后,调用LCBPageManager的openUrl:方法将接收到的URL信息传入。当然,LCBPageManager也可以用openUrl:options:的方式顺便把随之而来的option也接收。传入URL之后,LCBPageManager通过解析URL,将请求路由到对应的target和action,随后的过程就变成了上面说过的本地应用调用的过程了,最终完成响应。

七、RN与Native目前通信的优化点;

可以尝试拆分bundle包,按需下载更新
RN的加载流程主要为几个阶段

  1. 初始化RN环境
    (1)创建Bridge
    (2)Bridge中的JS环境
    (3)RN模块、UI组件
  2. 下载JS Bundle
  3. 运行JS Bundle
  4. 渲染页面
    其中最耗时的为下载/运行JS Bundle
    JS Bundle 是由 RN 开发工具打包出来的 JS 文件,其中不仅仅包含了RN 页面组件的 JS 代码,还有 react、react-native 的JS代码,还有我们经常会用上的redux、react-navigation等的代码,所以 JS Bundle文件大小是性能优化的瓶颈;
    LCB APP中,包括了非常多的RN页面,但是在用户的常规使用中,很多页面访问频率极低甚至都不会被打开,这些相关的代码,在App启动的时候都是不需要的,那么,我们就可以考虑通过拆包来优化性能,把框架代码和业务代码单独出来,框架代码非常大,因此要分离出来单独前置加载,而业务代码则变成很小的JS代码单独发布,目前LCB APP就是采用的这种优化方式,所以即使是RN包需要更新,启动和首页下载、更新的耗时也不会太久。

八、离屏渲染

离屏渲染就是在当前屏幕缓冲区以外,新开辟一个缓冲区进行操作。
原理:CPU GPU 在绘制渲染视图时做了大量的工作。离屏渲染发生在 GPU 层面上,会创建新的渲染缓冲区,会触发 OpenGL 的多通道渲染管线,图形上下文的切换会造成额外的开销,增加 GPU 工作量。如果 CPU GPU 累计耗时 16.67 毫秒还没有完成,就会造成卡顿掉帧。
离屏渲染出发的场景以及优化方案:

  1. 圆角 (iOS中maskToBounds & layer.cornerRadius并用才会触发)
  2. 图层蒙版(考虑通过 CoreGraphics 绘制裁剪圆角,目前category 工具类正在封装中...,or 设计直接提供圆角图片)
  3. 阴影 (设置layer.shadowPath就不会产生离屏渲染)
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