iOS 底層原理：界面優(yōu)化

#import "YYFPSLabel.h"
#import "YYKit.h"

#define kSize CGSizeMake(55, 20)

@implementation YYFPSLabel {
  CADisplayLink *_link;
  NSUInteger _count;
  NSTimeInterval _lastTime;
  UIFont *_font;
  UIFont *_subFont;

  NSTimeInterval _llll;
}

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
  if (frame.size.width == 0 && frame.size.height == 0) {
      frame.size = kSize;
  }
  self = [super initWithFrame:frame];

  self.layer.cornerRadius = 5;
  self.clipsToBounds = YES;
  self.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
  self.userInteractionEnabled = NO;
  self.backgroundColor = [UIColor colorWithWhite:0.000 alpha:0.700];

  _font = [UIFont fontWithName:@"Menlo" size:14];
  if (_font) {
      _subFont = [UIFont fontWithName:@"Menlo" size:4];
  } else {
      _font = [UIFont fontWithName:@"Courier" size:14];
      _subFont = [UIFont fontWithName:@"Courier" size:4];
  }

  //YYWeakProxy 這里使用了虛擬類來(lái)解決強(qiáng)引用問(wèn)題
  _link = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:[YYWeakProxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(tick:)];
  [_link addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
  return self;
}

- (void)dealloc {
  [_link invalidate];
}

- (CGSize)sizeThatFits:(CGSize)size {
  return kSize;
}

- (void)tick:(CADisplayLink *)link {
  if (_lastTime == 0) {
      _lastTime = link.timestamp;
      NSLog(@"sdf");
      return;
  }

  //次數(shù)
  _count++;
  //時(shí)間
  NSTimeInterval delta = link.timestamp - _lastTime;
  if (delta < 1) return;
  _lastTime = link.timestamp;
  float fps = _count / delta;
  _count = 0;

  CGFloat progress = fps / 60.0;
  UIColor *color = [UIColor colorWithHue:0.27 * (progress - 0.2) saturation:1 brightness:0.9 alpha:1];

  NSMutableAttributedString *text = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString:[NSString stringWithFormat:@"%d FPS",(int)round(fps)]];
  [text setColor:color range:NSMakeRange(0, text.length - 3)];
  [text setColor:[UIColor whiteColor] range:NSMakeRange(text.length - 3, 3)];
  text.font = _font;
  [text setFont:_subFont range:NSMakeRange(text.length - 4, 1)];

  self.attributedText = text;
}

@end

FPS只用在開(kāi)發(fā)階段的輔助性的數(shù)值，因?yàn)樗麜?huì)頻繁喚醒 runloop如果 runloop在閑置的狀態(tài)被 CADisplayLink喚醒則會(huì)消耗性能。

2. 通過(guò)RunLoop檢測(cè)卡頓

通過(guò)監(jiān)聽(tīng)主線程 Runloop一次循環(huán)的時(shí)間來(lái)判斷是否卡頓，這里需要配合使用 GCD的信號(hào)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)置初始化信號(hào)量為0，然后開(kāi)一個(gè)子線程等待信號(hào)量的觸發(fā)，也是就是在子線程的方法里面調(diào)用 dispatch_semaphore_wait方法設(shè)置等待時(shí)間是1秒，然后主線程的 Runloop的 Observer回調(diào)方法中發(fā)送信號(hào)也就是調(diào)用 dispatch_semaphore_signal方法，此時(shí)時(shí)間可以置為0了，如果是等待時(shí)間超時(shí)則看此時(shí)的 Runloop的狀態(tài)是否是 kCFRunLoopBeforeSources或者是 kCFRunLoopAfterWaiting，如果在這兩個(gè)狀態(tài)下兩秒則說(shuō)明有卡頓，詳細(xì)代碼如下：（代碼中也有相關(guān)的注釋）

#import "LGBlockMonitor.h"

@interface LGBlockMonitor (){
  CFRunLoopActivity activity;
}

@property (nonatomic, strong) dispatch_semaphore_t semaphore;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger timeoutCount;

@end

@implementation LGBlockMonitor

+ (instancetype)sharedInstance {
  static id instance = nil;
  static dispatch_once_t onceToken;

  dispatch_once(&onceToken, ^{
      instance = [[self alloc] init];
  });
  return instance;
}

- (void)start{
  [self registerObserver];
  [self startMonitor];
}

static void CallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info)
{
  LGBlockMonitor *monitor = (__bridge LGBlockMonitor *)info;
  monitor->activity = activity;
  // 發(fā)送信號(hào)
  dispatch_semaphore_t semaphore = monitor->_semaphore;
  dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}

- (void)registerObserver{
  CFRunLoopObserverContext context = {0,(__bridge void*)self,NULL,NULL};
  //NSIntegerMax : 優(yōu)先級(jí)最小
  CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
                                                          kCFRunLoopAllActivities,
                                                          YES,
                                                          NSIntegerMax,
                                                          &CallBack,
                                                          &context);
  CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), observer, kCFRunLoopCommonModes);
}

- (void)startMonitor{
  // 創(chuàng)建信號(hào)c
  _semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
  // 在子線程監(jiān)控時(shí)長(zhǎng)
  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
      while (YES)
      {
          // 超時(shí)時(shí)間是 1 秒，沒(méi)有等到信號(hào)量，st 就不等于 0， RunLoop 所有的任務(wù)
          // 沒(méi)有接收到信號(hào)底層會(huì)先對(duì)信號(hào)量進(jìn)行減減操作，此時(shí)信號(hào)量就變成負(fù)數(shù)
          // 所以開(kāi)始進(jìn)入等到，等達(dá)到了等待時(shí)間還沒(méi)有收到信號(hào)則進(jìn)行加加操作復(fù)原信號(hào)量
          // 執(zhí)行進(jìn)入等待的方法dispatch_semaphore_wait會(huì)返回非0的數(shù)
          // 收到信號(hào)的時(shí)候此時(shí)信號(hào)量是1  底層是減減操作，此時(shí)剛好等于0 所以直接返回0
          long st = dispatch_semaphore_wait(self->_semaphore, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1 * NSEC_PER_SEC));
          if (st != 0)
          {
              if (self->activity == kCFRunLoopBeforeSources || self->activity == kCFRunLoopAfterWaiting)
              {
                  //如果一直處于處理source0或者接受mach_port的狀態(tài)則說(shuō)明runloop的這次循環(huán)還沒(méi)有完成
                  if (++self->_timeoutCount < 2){
                      NSLog(@"timeoutCount==%lu",(unsigned long)self->_timeoutCount);
                      continue;
                  }
                  // 如果超過(guò)兩秒則說(shuō)明卡頓了
                  // 一秒左右的衡量尺度 很大可能性連續(xù)來(lái) 避免大規(guī)模打印!
                  NSLog(@"檢測(cè)到超過(guò)兩次連續(xù)卡頓");
              }
          }
          self->_timeoutCount = 0;
      }
  });
}



@end

3. 微信matrix

此方案也是借助 runloop實(shí)現(xiàn)的大體流程和方案三相同，不過(guò)微信加入了堆棧分析，能夠定位到耗時(shí)的方法調(diào)用堆棧，所以需要準(zhǔn)確的分析卡頓原因可以借助微信matrix來(lái)分析卡頓。當(dāng)然也可以在方案2中使用 PLCrashReporter這個(gè)開(kāi)源的第三方庫(kù)來(lái)獲取堆棧信息

4. 滴滴DoraemonKit

實(shí)現(xiàn)方案大概就是在子線程中一直 ping主線程，在主線程卡頓的情況下，會(huì)出現(xiàn)斷在的無(wú)響應(yīng)的表現(xiàn)，進(jìn)而檢測(cè)卡頓