iOS_App性能优化(Energy Efficiency)指南整理

2022-07-20 14:18:44 浏览数 (1)

文章目录

  • iOS应用能源效率指南
    • 一、能源要点
    • 二、减少工作并按优先顺序排列
      • 1、减少后台工作
      • 2、准确指定`QoS`优先级
      • 3、减少计时器的使用
      • 4、最小话 I/O
      • 5、对`低电量模式`做出响应
    • 三、最小化和延迟 `网络请求`
      • 1、最小化网络请求
      • 2、推迟网络请求
      • 3、VoIP最佳做法
    • 四、有效使用图形、动画、视频
    • 五、优化位置和动作
      • 1、降低位置的准确性和持续时间
      • 2、减少运动更新的频率
    • 六、优化通知
    • 七、蓝牙最佳实现
    • 八、Watch最佳做法
    • 九、监控能源使用
      • 1、观察能源泄露的迹象
      • 2、使用Xcode衡量能源影响
      • 3、用`Insruments`测量能量影响

iOS应用能源效率指南

一、能源要点

耗电量、速度、交互迅速、温度

二、减少工作并按优先顺序排列

1、减少后台工作

避免以下行为：

  • 后台活动完成后不通知系统
  • 播放无声音频
  • 执行位置更新
  • 与蓝牙配件互动
  • 可以推迟的下载

applicationWillResignActive 将要进入非活跃状态

applicationDidEnterBackground 将要进入后台，几秒种

如需更多时间：

代码语言：javascript复制
let bgTaskID: UIBackgroundTaskIdentifier = UIApplication.sharedApplication().beginBackgroundTaskWithExpirationHandler() {
    // 处理比较耗时操作
}
// 其他初始化 
// 告知系统后台任务已完成
UIApplication.sharedApplication().endBackgroundTask(bgTaskID)
2、准确指定QoS优先级

可以设置 线程、队列、任务 的优先级

NSOperation

GCD

User-Interactive

Main thread

用户交互：刷新页面、动画…

User-Initiated

High

用户启动：打开/保存文档、点击…

Default

Default

GCD全局队列

Utilize

Low

不需要立即得到结果的, 通常有进度条：下载、导入…

Background

Background

后台运行，用户不可见：同步、备份

3、减少计时器的使用

利用GCD的group、queue、semaphore、等 比计时器更有效。

必须使用计时器时：

  • 指定适当的超时时间
  • 不再需要时Invalidate掉
  • 设置计时器触发时差tolerances
4、最小话 I/O
  • 最小化数据写入
  • 避免过于频繁的访问内存
  • 尽可能顺序的读取和写入
  • 从文件中读取和写入更大的数据块？
  • 读取和写入大量数据时，考虑使用dispatch_io优化文件访问
  • 如果数据由随机访问结构组成，建议存在数据库中，用SQLiteorCore Data 访问
  • 了解系统如何缓存文件，并了解如何优化这些缓存的使用。除非打算多次引用数据，否则避免自己缓存数据
5、对低电量模式做出响应

减少动画使用、降低帧频、停止位置更新、禁用同步和备份等

观察电量模式通知： NSProcessInfoPowerStateDidChangeNotification

三、最小化和延迟 网络请求

1、最小化网络请求
  • 降低媒体质量和尺寸
  • 压缩资料
  • 避免多余的传输：缓存数据、使用可暂停可恢复的传输
  • 检查网络状态：网络不可用时，勿执行请求
  • 提供取消操作
  • 网络可用时，可尝试重试
2、推迟网络请求
  • 批量传输：而不是等待用户点击后再多次请求
  • 酌情创建可延迟的网络请求：NSURLSession提供了background Session功能：
代码语言：javascript复制
let config = NSURLSessionConfiguration.backgroundSessionConfigurationWithIdentifier("com.<YourApp>.<YourBackgroundSessionIdentifier>") 
config.discretionary = true // 由系统酌情决定什么时候执行
config.allowsCellularAccess = false // 仅Wi-Fi时执行
let bkgSession = NSURLSession(configuration: config, delegate: self, delegateQueue: nil) // 创建后台Session
let downloadUrl = NSURL.URLWithString(<YourURLString>)
let downloadRequest = NSURLRequest.requestWithURL(downloadUrl)
let downloadTask = bkgSession.downloadTaskWithRequest(downloadRequest)
downloadTask.resume()

func URLSession(session: NSURLSession, downloadTask downloadTask: NSURLSessionDownloadTask, didFinishDownloadingToURL location: NSURL) {
    // 下载完成
}
3、VoIP最佳做法

使用VoIP推送来避免持久连接（iOS8开始支持PushKit VoIP）

四、有效使用图形、动画、视频

  • 减少视图数量
  • 减少透明度的使用
  • 清除不可见的视图，如：移除屏幕的、被遮挡的、等等
  • 尽可能使用较低的动画帧率
  • 在动画的声明周期请保持一致的帧率
  • 避免在屏幕上使用多个帧率，哪怕需要提高低帧率的那个
  • 开发游戏时使用推荐框架：SpriteKit、Metal
  • 播放全屏视频时，限制UI层级的使用（自动隐藏，点击再显示）

五、优化位置和动作

1、降低位置的准确性和持续时间
  1. 请求快速位置更新：requestLocation()
  2. 不使用时停止定位服务：stopUpdatingLocation()
  3. 降低定位准确性：desiredAccuracy
  • iOS默认：kCLLocationAccuracyBest最好 or kCLLocationAccuracyNearestTenMeters十米。
  • 通常提供的会比要求的准确：如kCLLocationAccuracyThreeKilometers时，一百米左右精度
  1. 后台定位时：
  • 设置pausesLocationUpdatesAutomatically 有助于省电
  • 设置activityType指定活动类型，有助于系统判断什么时候通知您
  • 设置可延迟的位置和时间更新：.allowDeferredLocationUpdatesUntilTraveled(distance, timeout:time)
  • 将位置更新设置位特定区域or位置：进入 某一区域、iBeacon范围
  1. 访问监控Monitoring：
代码语言：javascript复制
self.locationManager.startMonitoringVisits()
func locationManager(manager: CLLocationManager, didVisit visit: CLVisit!) {
  // 经常访问的位置
  self.locationManager.stopMonitoringVisits()
}
  1. 不到万不得别使用Significant-Change更新

非常耗电，并且需要获取额外权限kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways。照理上面的区域和访问监控已足够一般App使用。

代码语言：javascript复制
self.locationManager.startMonitoringSignificantLocationChanges()
func locationManager(manager: CLLocationManager, didFinishDeferredUpdatesWithError error: NSError!) {
  // Perform location-based activity        
  self.locationManager.stopMonitoringSignificantLocationChanges()
}
2、减少运动更新的频率

如：加速度计、陀螺仪、磁力计。

  • 不再需要时停止方向更改通知，如：DidLoad时开始、DidDisappear时结束
  • 要求更少的连续运动更新：CMMotionManager设置Interval详情见文档

六、优化通知

  • 尽可能使用本地通知
  • 服务器推送支持两种优先级：立即发送、延迟发送

七、蓝牙最佳实现

  • 仅在需要时扫描设备
  • 减少重复设备发现的处理：避免将scan方法的参数options设置为CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey
  • 仅discover需要的services和characters：discover时指定UUID
  • 订阅修改通知，而不是轮询特征值的更改：setNotifiyValue:forCharacteristic:
  • 不在需要设备时断开连接：cancelPeripheralConnection:

八、Watch最佳做法

  • 减少watch和iPhone之间的交互：使用Watch Connectivity框架来优化数据传输
  • 减少网络请求次数
  • 优化图形和媒体
    1. 清除不必要的内容更新
    2. 使用较深的颜色
    3. 保持较小的介质尺寸
  • 减少工作量：如有需要，考虑交给iPhone处理

九、监控能源使用

1、观察能源泄露的迹象
  • 电池量耗尽
  • app应该空闲时的活动
  • 用户界面反应迟钝or缓慢
  • 主线程上的大量工作
  • 大量使用动画
  • 大量使视图的透明
  • 交换
  • 内存停滞和缓存未命中
  • 内存警告
  • 锁争用
  • 上下文切换过多
  • 过多使用计时器
  • 屏幕上绘制过多
  • 磁盘I/O过多or重复
  • 高开销通信，如：带有小数据包和缓冲区的网络活动
  • 防止设备睡眠
2、使用Xcode衡量能源影响
  • 调试仪表：Xcode的导航栏上选择View->Navigators->Show Debug Navigator
  • Energy impact 图表：（能量冲击计）
  • 条形图：蓝色是app本身执行工作所消耗的能量；红色是额外使用的系统资源，需要加电才能执行的工作
  • 灰色正方形：CPU、GPU、Network、Location、Background后台活动
  • CPU压力表：当app被认为有低CPU活动or app是空闲的时发生的峰值可能表明可以进行优化
  • Disk磁盘使用量规：磁盘读取和写入活动，app已打开的文件。可识别意外or重复的I/O活动
  • Network：记录所有入站和出站的网络流量。找到可延迟的活动进行优化
3、用Insruments测量能量影响
  • 使用Energy Diagnostics收集诊断模板

直接再iOS上记录能源使用情况：Developer -> Logging -> start Recording -> 操作你的app -> stop Recording，打开Energy Diagnostics选择 File -> Import Logged Data form Device 进行分析。

  • Activity Monitor：总体CPU、磁盘I/O、网络使用情况
  • Core Animation：图形性能、CPU使用率。
  • Time Profiler：线程执行时间
  • Blank：自定义模板

Energy Efficiency Guide for iOS Apps

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