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iOS 底層原理文章匯總

概述

Time Profiler主要用來檢測應(yīng)用CPU的使用情況，可以幫助我們分析代碼/方法的執(zhí)行時(shí)間，找出程序變慢的原因，告訴我們時(shí)間都去哪了

在開發(fā)過程中，點(diǎn)擊按鈕，或者跳轉(zhuǎn)頁面時(shí)有卡頓，即延遲，就可以使用Time Profiler找出耗時(shí)的函數(shù)

原理

Time Profiler是按照固定時(shí)間間隔（1ms）來跟蹤每一個(gè)線程的調(diào)用堆棧信息進(jìn)行采樣，然后通過統(tǒng)計(jì)比較時(shí)間間隔之間的堆棧狀態(tài)，來推算某個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間，并獲取一個(gè)近似值。如下所示，圖中虛線是采樣點(diǎn)，最后統(tǒng)計(jì)出調(diào)用棧和對應(yīng)函數(shù)調(diào)用的次數(shù)

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從圖中看出，method3并不在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，這說明只要方法運(yùn)行的足夠快時(shí)，是很可能無法統(tǒng)計(jì)到的。對于耗時(shí)分析來說，并不會有什么問題，因?yàn)橹饕欠治鰣?zhí)行慢的方法，執(zhí)行快的方法一般都不會引起性能問題。

而且Time Profiler并不會精確的統(tǒng)計(jì)出方法的執(zhí)行時(shí)間，當(dāng)線程處于掛起或者等待執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，Time Profiler并不能統(tǒng)計(jì)到此時(shí)的線程，它只能統(tǒng)計(jì)到真正在CPU上執(zhí)行的線程

注意事項(xiàng)

1、必須在iOS真機(jī)上調(diào)試

因?yàn)槟M器是運(yùn)行在Mac上的，然后Mac的CPU一般都比iOS設(shè)備快，兩者的GPU也完全不同，所以如果在模擬器上進(jìn)行調(diào)試，會導(dǎo)致模擬器的性能數(shù)據(jù)和用戶真機(jī)的數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)。

2、必須在release環(huán)境下調(diào)試

主要是因?yàn)閄code在debug環(huán)境下會禁用Watch Dog。而在release環(huán)境打包時(shí)，編譯器會引入一系列提高性能的優(yōu)化，例如去掉調(diào)試符號、移除并重組代碼等。同時(shí)，iOS引入了Watch Dog（看門狗）機(jī)制，在不同的場景下，Watch Dog會監(jiān)測應(yīng)用的性能，如果超出了該場景所規(guī)定的的運(yùn)行時(shí)間，Watch Dog會強(qiáng)制終結(jié)App的進(jìn)程。開發(fā)者可以看到對應(yīng)的crash log。

使用

創(chuàng)建兩個(gè)頁面A和B，從Apush到B，在B的viewDidLoad方法中調(diào)用下面的方法

- (void)testLongTime{
    for (int i = 1; i < 10000000; i ++) {
        NSLog(@"i = %d", i);
    }
}

通過Xcode - Product - Profile - 選擇Time Profiler,配置Call Tree

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- Separate by State：按狀態(tài)分開，分析數(shù)據(jù)。
- Separate by Thread（建議選擇）：線程分離,只有這樣才能在調(diào)用路徑中能夠清晰看到占用CPU最大的線程.每個(gè)線程應(yīng)該分開考慮。只有這樣你才能揪出那些大量占用CPU的"重"線程，按線程分開做分析，這樣更容易揪出那些吃資源的問題線程。特別是對于主線程，它要處理和渲染所有的接口數(shù)據(jù)，一旦受到阻塞，程序必然卡頓或停止響應(yīng)。
- Invert Call Tree（不建議選擇）反向顯示調(diào)用：調(diào)用樹倒返過來，將習(xí)慣性的從根向下一級一級的顯示，如選上就會返過來從最底層調(diào)用向一級一級的顯示。如果想要查看那個(gè)方法調(diào)用為最深時(shí)使用會更方便些。
- Hide System Libraries（建議選擇）隱藏系統(tǒng)庫：選上它只會展示與應(yīng)用有關(guān)的符號信息，一般情況下我們只關(guān)心自己寫的代碼所需的耗時(shí)，而不關(guān)心系統(tǒng)庫的CPU耗時(shí)。
- Flatten Recursion（一般不選）合并遞歸：選上它會將調(diào)用棧里遞歸函數(shù)作為一個(gè)入口。
- Top Functions（可選）置頂耗時(shí)方法：選上它會將最耗時(shí)的函數(shù)降序排列，而這種耗時(shí)是累加的，比如A調(diào)用了B，那么A的耗時(shí)數(shù)是會包含B的耗時(shí)數(shù)。
點(diǎn)擊左上角運(yùn)行程序，開啟耗時(shí)檢測，運(yùn)行結(jié)果如下

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從圖中可以看出，大部分時(shí)間占用在-[SecondViewController testLongTime]方法中，雙擊進(jìn)入源代碼頁面，可以具體查看某一行的占用情況

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如果選擇匯編展示

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如果選擇查看次數(shù)

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還可以進(jìn)一步設(shè)置耗時(shí)范圍，過濾出想要的數(shù)據(jù)，比如設(shè)置最小耗時(shí)為50，過濾50以下的

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