iOS App冷启动优化：二进制重排

原理

             二进制文件中方法的加载次序， 取决于方法在代码文件中的书写次序，而不是调用次序。 应用程序启动时会调用到的方法是有限的，但大概分散在许多个。  由于内存是分页管理的，要加载就要  整页加载。  这就导致许多完全还用不到的方法，会在应用启动时就会被加载到内存，这必要开辟大量内存页，进而增加大量启动耗时。   

        如果将BeforeMain阶段用到的方法都找出来出来，让他们在同一或相近的内存页中次序提前加载，就可以大大减少应用启动时缺页异常出现的概率。

  技能要点

  

     （1）罗列出应用启动时会调用到的方法，将其保存到.order文件中

  

        可行的方案是Clang插桩：

  

        

  

        起首，我们在项目的Build Settings中搜索并设置 Other C Flags/ Other C++ Flags 为 -fsanitize-coverage=func,trace-pc-guard。如果有swift代码，必要设置 Other Swift Flags 设置为 **** -sanitize-coverage=func -sanitize=undefined， 这样应用启动时全部方法都的边沿都被插入了__sanitizer_cov_trace_pc_guard(...)方法的调用。

  

        然后， 我们只必要实现__sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop)方法， 然后使用dladdr()方法， 就可以将被调用的方法信息罗列出来，然后将其写入.order文件中即可 。                

1. //原子队列
2. static  OSQueueHead symbolList = OS_ATOMIC_QUEUE_INIT;
3. //定义符号结构体
4. typedef struct {
5.     void *pc;
6.     void *next;
7. }SYNode;
9. - (void)viewDidLoad {
10.     [super viewDidLoad];
12.     [self genrateOrderFile];
13. }
14. void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop) {
15.   static uint64_t N;  // Counter for the guards.
16.   if (start == stop || *start) return;  // Initialize only once.
17.   printf("INIT: %p %p\n", start, stop);
18.   for (uint32_t *x = start; x < stop; x++)
19.     *x = ++N;  // Guards should start from 1.
20. }
21. void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) {
22.     void *PC = __builtin_return_address(0);
23.     SYNode *node = malloc(sizeof(SYNode));
24.     *node = (SYNode){PC,NULL};
25.     //写入队列
26.     OSAtomicEnqueue(&symbolList, node, offsetof(SYNode, next));
27. }
28. // 解析队列并生成.order文件
29. - (void) genrateOrderFile{
30.     NSMutableArray <NSString *> * symbolNames = [NSMutableArray array];
31.     while (YES) {
32.         SYNode * node = OSAtomicDequeue(&symbolList, offsetof(SYNode, next));
33.         if (node == NULL) {
34.             break;
35.         }
36.         Dl_info info;
37.         dladdr(node->pc, &info);
38.         NSString * name = @(info.dli_sname);
39.         BOOL  isObjc = [name hasPrefix:@"+["] || [name hasPrefix:@"-["];
40.         NSString * symbolName = isObjc ? name: [@"_" stringByAppendingString:name];
41.         [symbolNames addObject:symbolName];
42.     }
43.     //取反
44.     NSEnumerator * enumerator = [symbolNames reverseObjectEnumerator];
45.     //去重
46.     NSMutableArray<NSString *> *funcs = [NSMutableArray arrayWithCapacity:symbolNames.count];
47.     NSString * name;
48.     while (name = [enumerator nextObject]) {
49.         if (![funcs containsObject:name]) {
50.             [funcs addObject:name];
51.         }
52.     }
53.     [funcs removeObject:[NSString stringWithFormat:@"%s",__FUNCTION__]];
54.    
55.     //写入.order文件
56.     NSString * funcStr = [funcs  componentsJoinedByString:@"\n"];
57.     NSString * filePath = [NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"demo.order"];
58.     NSData * fileContents = [funcStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
59.     [[NSFileManager defaultManager] createFileAtPath:filePath contents:fileContents attributes:nil];
60.     NSLog(@"%@",funcStr);
61. }
62. @end

复制代码

        （2）设置应用在链接时， 根据.order文件次序加载其中的符号

  

          只需在项目的Build Settings中搜索“Order File”，配置.order文件即可   

  

         

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