iOS 冷启动

iOS 冷启动分为几个阶段，每个阶段的的过程是什么

冷启动的过程定义为：从用户点击 App 图标开始到 appDelegate didFinishLaunching 方法执行完成为止。然后 di dFinishLaunchingWithOptions 执行完成时，用户还没看到 App 的主界面，也不能使用 App，此时 App 还需要做一些初始化工作，然后完成首页请求、首页渲染等过程，用户才能真正看到数据内容并开始使用，这个时候冷启动才算完成。因此主要分为三个阶段：

Premain T1: main() 函数之前，即操作系统加载 App 可执行文件到内存，然后执行一系列的加载、链接工作，最后执行至 App 的 main() 函数

Aftermain T2：main() 函数之后，即从 main() 开始，到 appDelegate didFinishLaunching 方法执行完毕

到用户看到主界面 T3

Premain 阶段 T1

main() 之前操作系统所做的工作是把可执行文件( Mach-O 格式)加载到内存空间，然后加载动态链接器(dyld) ，再执行一系列动态链接操作和初始化操作的过程（加载、绑定、初始化方法）。加载过程--从 exec() 到 main()

真正的加载过程从 exec() 函数开始，exec() 是一个系统调用。操作系统首先为进程分配一段内存空间，然后执行如下操作：

把 App 对应的可执行文件( Mach-O 格式)加载到内存

把 Dyld 加载到内存

Dyld 进行动态链接

dyld 在各个阶段所做的事情如下

备注：image 表示一个二进制文件（可执行文件或 so 文件），里面是被编译过的符号、代码等，所以 ImageLoader 作用是将这些文件加载进内存，并且每一个文件对应一个 ImageLoader 实例来负责加载

整个事件由 dyld 主导，完成运行环境的初始化后，配合 imageLoader 将二进制文件按格式加载到内存，动态链接依赖库，并由 runtime 负责加载成 objc 定义的结构，所有初始化工作结束后，dyld 调用真正的 main 函数。因此影响 T1 时间的因素：

动态库越多，启动越慢

Objc 类、方法越多，启动越慢

Objc 的 +load 越多，启动越慢

代码瘦身

因此随着业务的迭代，要及时将废弃无用的代码和资源文件清理掉。Match-O 文件中，___TEXT:__objc_methname: 中包含了代码中的所有方法，而 __DATA__objc_selrefs 中包含了所有被使用的方法的引用，通过两个集合的差集就可以得到所有未被使用的代码（参考自 objc_cover)，具体如下：

+ load 优化

过多的 +load 方法会拖慢启动速度。具体优化方法

如果可能的话，将 方法中的内容放到渲染完成后做

使用 方法代替 ，注意把逻辑移动到 时，要注意避免 重复调用问题，可以使用 让逻辑只执行一次

备注： 与 的区别

方法会在 main() 函数之前调用，而 是在类第一次使用时才会调用

方法调用优先级：父类>子类>分类，并且不会被覆盖，均会调用

调用优先级：分类>父类，父类>子类，父类的分类重写了 方法会覆盖父类的 方法。即：1. 如果分类和父类均实现了 ，则只有分类的 会被调用；2. 如果父类和子类均实现了 ，第一次引用 子类时，先调用父类的 ，再调用子类的 ；3. 如果父类实现了 ，则第一次引用子类时，会调用两次父类的

方法在 main() 函数之前调用，所有的类文件都会加载，分类也会加载

合并多个动态库

苹果建议使用更少的动态库

优化类、方法、全局变量

after main 优化

优化首屏渲染前的功能初始化

main 函数执行后到首屏渲染完成前，只处理首屏渲染相关业务。首屏渲染外的其他功能放到首屏渲染完成后去初始化

优化主线程耗时操作，防止屏幕卡顿

将耗时操作滞后、异步处理。通常的耗时操作有网络加载、编辑、存储图片和文件资源

优化耗时操作

可以使用 Xcode 自带的 Time Profiler 时间性能分析工具，可以参考 Instruments Tutorial with Swift: Getting Started

冷启动开始、结束时间点

结束时间点：结束时间点比较好确定，可以将首页某些视图元素的展示作为首页加载完成的标志

开始时间点：

以可执行文件中任意一个类的 +load 方法的执行时间为起始点

可以以 App 的进程创建时间即（exec 函数执行时间）作为冷启动的起始时间。因为系统允许我们通过 sysctl 函数获得进程的有关信息，其中就包括进程创建的时间戳

关于 +load 方法的几个 QA

重载自己 class 的 +load 方法时需不需要调用父类？

runtime 负责按继承顺序递归调用，所以我们不能调用 super

在自己 Class 的 +load 方法时能不能替换 framework 中的某个类方法的实现？

可以，因为动态链接过程中，所有依赖库加载完毕后，才会注册 Objc 类

想让一个类的 +load 方法被调用是否需要在某个地方 import 这额文件？

不需要，只要这个类的符号被编译到最后的可执行文件中，+load 方法就会被调用

Match-O 文件

对于 OSX 和 iOS 来说，Match-O 是可执行文件的格式，主要包括以下几种类型

Executable：应用的主要二进制文件

Dylib：动态链接库

Bundle：不能被链接，只能在运行时使用 dlopen 加载

Image：包含 Execuable、Dylib、Bundle

Framework: 包含Dylib、资源文件、头文件

Match-O 文件都包含 3 个段：

__TEXT: 包含 Match header，被执行的代码和只读常量（如 C 字符串），只读可执行

__DATA: 包含全局变量、静态变量，可读可写

__LINKEDIT: 包含加载程序的元数据，如函数的名称、地址，只读

iOS Runtime 是什么

Objective-C 扩展了 C 语言，并加入了面向对象特性和消息传递机制，而这个扩展的核心是一个用 C 和编译语言写的 Runtime 库。Runtime 库使我们可以在程序运行时动态的创建对象、检查对象、修改类和对象的方法。

参考

美团外卖iOS App冷启动治理

iOS App启动的奥秘

深入理解iOS App的启动过程

iOS——App启动优化分析与总结

iOS启动优化

iOS 程序 main 函数之前发生了什么