गॉट्टा गो फास्ट: आईओएस में स्पीड फॉर बिल्डिंग। भाग 1

बहुत सारे टिप्स और ट्रिक्स हैं जो iOS डेवलपर्स को यह जानने की अनुमति देते हैं कि एप्लिकेशन को सुचारू रूप से चलाने के लिए प्रदर्शन अनुकूलन कैसे करें। लेख पढ़ने के बाद आपको एहसास होगा कि iOS डेवलपर के लिए 16.67 मिलीसेकंड क्या है, और कोड को ट्रैक करने के लिए कौन से टूल का उपयोग करना बेहतर है।

लेख ल्यूक परम द्वारा दी गई मुख्य बात पर आधारित है, वर्तमान में Apple में एक iOS इंजीनियर और RayWenderlich.com पर iOS के लिए ट्यूटोरियल के एक लेखक, इंटरनेशनल मोबाइल डेवलपर्स कॉन्फ्रेंस MBLT DEV 2017 में ।

“अरे। यदि आप कह सकते हैं, तो आप बूट समय से 10 सेकंड बंद कर सकते हैं, इसे 5 मिलियन उपयोगकर्ताओं द्वारा गुणा करें और हर दिन 50 मिलियन सेकंड। एक वर्ष से अधिक, शायद दर्जनों जीवनकाल हैं। इसलिए यदि आप इसे दस सेकंड तेजी से बूट करते हैं, तो आपने एक दर्जन लोगों की जान बचाई है। यह वास्तव में इसके लायक है, क्या आपको नहीं लगता? "

प्रदर्शन के बारे में स्टीव जॉब्स (Apple II का बूट समय)।

आईओएस में प्रदर्शन या मुख्य कैसे प्राप्त करें

मुख्य इनपुट उपयोगकर्ता इनपुट को स्वीकार करने और स्क्रीन पर परिणाम प्रदर्शित करने के लिए जिम्मेदार है। नल, धूपदान, सभी इशारों को स्वीकार करना और फिर प्रतिपादन करना। अधिकांश आधुनिक मोबाइल फोन 60 फ्रेम प्रति सेकंड पर प्रस्तुत करते हैं। इसका मतलब है कि हर कोई 16.67 मिलीसेकंड के भीतर सभी काम करना चाहता है। तो, मुख्य धागे से उतरना वास्तव में बहुत बड़ी बात है।

यदि कुछ भी 16.67 मिलीसेकंड से अधिक समय लेता है, तो आप स्वचालित रूप से फ़्रेम को छोड़ देंगे, और आपके उपयोगकर्ता इसे देखेंगे जब एनिमेशन जा रहे हैं। कुछ उपकरणों को प्रस्तुत करने के लिए और भी कम समय है, उदाहरण के लिए, नए iPad में 120 हर्ट्ज है, इसलिए काम करने के लिए प्रति फ्रेम केवल 8 मिलीसेकंड हैं।

गिरा हुआ फ्रेम

# 1 नियम: गिराए गए फ्रेम को ट्रैक करने के लिए कैडिसप्लेलिंक का उपयोग करें

कैडिसप्लेलिंक एक विशेष टाइमर है जो Vsync पर फायर करता है। Vsync है जब ऐप स्क्रीन पर रेंडर कर रहा है, और यह हर 16 मिलीसेकंड पर होता है। परीक्षण के प्रयोजनों के लिए, अपने ऐपडेलगेट में, आप कैडीसप्लेलिंक को मुख्य रन लूप में जोड़ सकते हैं और फिर बस अन्य कार्य कर सकते हैं जहां आप थोड़ा सा गणित करते हैं। फिर आप ट्रैक करते हैं कि ऐप कितनी देर से चल रहा है और पिछली बार जब इस फ़ंक्शन को निकाल दिया गया था, तब से कितना लंबा है। और देखें कि क्या यह 16 मिलीसेकंड से अधिक समय लगा।



यह केवल जब यह वास्तव में प्रस्तुत करने के लिए हो जाता है आग। यदि आप काम का एक गुच्छा कर रहे थे और आपने मुख्य धागे को धीमा कर दिया था, तो यह बाद में 100 मिलीसेकंड चलेगा, जिसका अर्थ है कि आपने बहुत अधिक काम किया है और आपने उस समय में फ्रेम गिरा दिया है।

उदाहरण के लिए, यह ऐप कैटस्टाग्राम है। जब चित्र लोड हो रहा है तो इसमें स्टूटर्स हैं। और फिर आप देख सकते हैं कि एक निश्चित समय में फ्रेम को गिरा दिया गया था और इसमें 200 मिलीसेकंड की तरह बीता हुआ समय था। इसका मतलब है कि यह ऐप कुछ ऐसा कर रहा है जो बहुत लंबा समय ले रहा है।



यूजर्स को ऐसा अनुभव पसंद नहीं है खासकर अगर ऐप पुराने डिवाइस जैसे आईफोन 5, पुराने आईपॉड आदि को सपोर्ट करता है।

समय प्रोफाइलर

टाइम प्रोफाइलर सामान को ट्रैक करने के लिए शायद सबसे उपयोगी उपकरण है। अन्य उपकरण उपयोगी हैं, लेकिन अंत में, फ़्यूज़न में हम 90% समय की तरह टाइम प्रोफाइलर का उपयोग करते हैं। एप्लिकेशन के सामान्य संदिग्ध स्क्रॉलव्यू, टेक्स्ट और इमेज हैं।

छवियाँ वास्तव में बड़ी हैं। हमारे पास JPEG डिकोडिंग है - "UIImageView" कुछ UIImage के बराबर है। UIimages ऐप के लिए सभी JPEG को डीकोड करता है। वे इसे धीरे-धीरे करते हैं ताकि आप वास्तव में प्रदर्शन को सीधे ट्रैक न कर सकें। जब आप छवि सेट करते हैं तो यह सही नहीं होता है लेकिन आप इसे समय-समय पर देख सकते हैं।
पाठ माप एक और बड़ी बात है। यह दिखाता है, जैसे कि यदि आपके पास जापानी या चीनी की तरह बहुत अधिक जटिल है। इन लाइनों के लिए माप करने के लिए एक लंबा समय लग सकता है।

पदानुक्रम लेआउट ऐप रेंडरिंग को भी धीमा कर देता है। यह ऑटो लेआउट के साथ विशेष रूप से सच है। यह सुविधाजनक है लेकिन यह मैनुअल लेआउट करने की तुलना में आक्रामक रूप से धीमा है। इसलिए यह उन ट्रेड-ऑफ में से एक है। यदि यह ऐप को धीमा कर देता है, तो इससे दूर जाने और कुछ अन्य लेआउट तकनीक का प्रयास करने का समय आ सकता है।

उदाहरण ट्रेस

उदाहरण कॉल ट्री में, आप देख सकते हैं कि आपका सीपीयू कितना काम कर रहा है। आप विचारों को बदल सकते हैं, इसे थ्रेड्स द्वारा देख सकते हैं, इसे सीपीयू द्वारा देख सकते हैं। आमतौर पर, सबसे दिलचस्प बात यह है कि थ्रेड्स को अलग करना और फिर देखो कि मुख्य क्या है।

बहुत बार जब आप पहली बार इसे देखना शुरू करते हैं, तो यह अत्यधिक भारी लगता है। आपको कभी-कभी यह एहसास होता है: “यह सब कचरा क्या है? मुझे नहीं पता कि इसका क्या मतलब है "FRunLoopDoSource0"।

लेकिन यह उन चीजों में से एक है जहां आप खुदाई कर सकते हैं और समझ सकते हैं कि चीजें कैसे काम करती हैं और यह समझ में आने लगती है। तो आप स्टैक ट्रेस का पालन कर सकते हैं और उन सभी सिस्टम चीजों को देख सकते हैं जो आपने नहीं लिखा था। लेकिन सबसे नीचे, आप अपना वास्तविक कोड देख सकते हैं।

कॉल ट्री

उदाहरण के लिए, हमारे पास वास्तव में एक सरल ऐप है जिसका मुख्य कार्य है, और फिर यह मुख्य के अंदर कुछ तरीकों को कॉल करता है। क्या समय है कि प्रोफाइलर यह है कि यह जो भी अपने ढेर का निशान सही है की एक स्नैपशॉट लेता है डिफ़ॉल्ट रूप से हर मिलीसेकंड है। फिर यह एक मिली सेकेंड इंतजार करता है और एक स्नैपशॉट लेता है, जहां आपने "मुख्य" कहा है जिसे "फू" कहा जाता है जिसे "बार" कहा जाता है। स्क्रीनशॉट पर पहला स्टैक ट्रेस है। ताकि इकट्ठा हो जाए। हमारे पास ये मायने हैं: 1, 1, 1।



इनमें से प्रत्येक कार्य को एक समय कहा गया है। फिर एक मिलीसेकंड बाद में हम एक और स्टैक पर कब्जा कर लेते हैं। और इस बार, यह वास्तव में एक ही बात है, हम 2 से सभी मायने रखते हैं।



फिर तीसरी मिलीसेकंड पर, हमारे पास थोड़ा अलग कॉल स्टैक है। मेन सीधे "बार" कह रहा है। मुख्य और बार एक-एक करके ऊपर हैं। लेकिन फिर हमारे पास एक विभाजन है। कभी-कभी मुख्य कॉल "फू", कभी-कभी मुख्य कॉल "बार" सीधे। ऐसा एक बार होता है। एक विधि को दूसरे के अंदर बुलाया गया है।

इसके अलावा, एक विधि को दूसरे के अंदर बुलाया गया है जो तीसरी विधि कहलाती है। हम देखते हैं कि "बज़" दो बार कहा जाता था। लेकिन यह इतनी छोटी विधि है कि यह एक मिलीसेकंड के बीच होती है।

समय प्रोफाइलर का उपयोग करना, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि यह सटीक समय नहीं देता है। यह वास्तव में नहीं बताता है कि एक विधि कितना समय लेती है। यह बताता है कि यह स्नैपशॉट्स में कितनी बार दिखाई देता है, जो केवल अनुमानित कर सकता है कि प्रत्येक विधि का कितना लंबा निष्पादन हुआ। क्योंकि अगर कुछ कम है, तो यह कभी नहीं दिखाई देगा।



यदि आप कॉल ट्री में कंसोल मोड में जाते हैं, तो आप सभी फ़्रेम ड्रॉप ईवेंट देख सकते हैं और आप उनका मिलान कर सकते हैं। हमारे पास तख्ते का एक गुच्छा है और हमारे पास काम का एक गुच्छा है। आप समयरेखा में ज़ूम कर सकते हैं और देख सकते हैं कि इस अनुभाग में क्या निष्पादित किया जा रहा है।



दरअसल, मैक में, सामान्य तौर पर, आप प्रकटीकरण त्रिकोणों पर विकल्प-क्लिक कर सकते हैं और यह जादुई रूप से खुलेगा और आपको दिखाएगा कि वहां सबसे महत्वपूर्ण चीज क्या है। ज्यादातर काम जो भी कर रहा है, वह उसे छोड़ देगा। और 90% समय यह CFRunLoopRun, और फिर कॉलबैक होगा।



पूरा ऐप एक रन लूप पर आधारित है। आपके पास यह लूप है जो हमेशा के लिए जा रहा है और फिर लूप के प्रत्येक पुनरावृत्ति पर कॉलबैक कहा जाता है। जब आप इस बिंदु पर पहुंचते हैं, तो आप इनमें से प्रत्येक में ड्रिल कर सकते हैं और मूल रूप से अपने शीर्ष तीन या चार बाधाओं को देख सकते हैं।

यदि हम इनमें से किसी एक में ड्रिल करते हैं, तो हम ऐसी चीजें देख सकते हैं, जहां इसे देखना वास्तव में आसान है, और जैसा होना चाहिए: "वाह, मुझे नहीं पता कि यह क्या कर रहा है।" जैसे रेंडर, इमेज प्रोवाइडर, आईओ।



एक विकल्प है जहां आप सिस्टम लाइब्रेरी छिपा सकते हैं। यह वास्तव में छिपाने के लिए आकर्षक है, लेकिन वास्तव में, यह वास्तव में ऐप में सबसे बड़ी अड़चन है।

ऐसे वज़न हैं जो दर्शाते हैं कि इस विशेष कार्य या विधि का कितना प्रतिशत काम कर रहा है। और अगर हम उदाहरण को कम करते हैं, तो हमारे पास 34% हैं और यह Apple jpeg_decode_image_all के कारण होता है। थोड़ा शोध के बाद, यह स्पष्ट हो जाता है कि इसका मतलब है कि जेपीईजी डिकोडिंग मुख्य धागे पर हो रही है और अधिकांश फ्रेम ड्रॉप का कारण बनती है।

नियम # २

आम तौर पर, पृष्ठभूमि में जेपीईजी को डिकोड करना बेहतर होता है। अधिकांश तृतीय-पक्ष लाइब्रेरी (AsyncDisplayKit, SDWebImage, ...) इसे बॉक्स से बाहर करते हैं। यदि आप फ्रेमवर्क का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, तो आप इसे स्वयं कर सकते हैं। आप क्या करते हैं आप एक छवि में पास करते हैं, इस मामले में, यह UIImage का एक विस्तार है, और फिर आप एक संदर्भ सेट करते हैं और आप छवि को मैन्युअल रूप से एक CGBitmap में एक संदर्भ में आकर्षित करते हैं।



जब आप ऐसा करते हैं तो आप बैकग्राउंड थ्रेड से डिकोडेड इमेज () विधि कह सकते हैं। यह हमेशा डिकोड की गई छवि को लौटाएगा। यह जांचने का कोई तरीका नहीं है कि क्या विशेष रूप से UIImage पहले से ही डीकोड हो गया है, और आपको हमेशा उन्हें यहां से गुजरना होगा। लेकिन अगर आप चीजों को सही तरीके से कैश करते हैं, तो यह कोई अतिरिक्त काम नहीं करता है।

ऐसा करना तकनीकी रूप से कम कुशल है। UIimageView का उपयोग करना सुपर अनुकूलित, सुपर कुशल है। यह हार्डवेयर डिकोडिंग करेगा इसलिए यह एक व्यापार बंद है। आपकी छवियों को इस तरह धीरे-धीरे डिकोड किया जाएगा। लेकिन अच्छी बात यह है कि आप एक पृष्ठभूमि कतार में भेज सकते हैं, अपनी छवि को उस विधि से डिकोड कर सकते हैं जिसे हमने अभी देखा था, और फिर मुख्य धागे पर वापस कूदें और अपनी सामग्री सेट करें।



हालांकि उस काम में अधिक समय लगा, शायद यह मुख्य धागे पर नहीं हुआ, इसलिए यह उपयोगकर्ता के संपर्क को अवरुद्ध नहीं कर रहा था क्योंकि यह स्क्रॉलिंग को ब्लॉक नहीं करता था। तो वह एक जीत है।

स्मृति चेतावनी

कोई भी संकेत आपको स्मृति चेतावनी देता है जिसे आप सब कुछ छोड़ना चाहते हैं, सभी अप्रयुक्त स्मृति को हटा सकते हैं। लेकिन अगर आपके पास ऐसी चीजें हैं जो बैकग्राउंड थ्रेड्स पर हो रही हैं, तो इन बड़े डिकोड किए गए JPEG को आवंटित करने से बैकग्राउंड थ्रेड्स पर बहुत सारी नई मेमोरी लग जाती है।

Fyuse ऐप में ऐसा हुआ था। अगर मैं बैकग्राउंड थ्रेड में कूद जाता, तो मेरे सभी जेपीईजी को डिकोड करता, कुछ मामलों में पुराने फोन की तरह, सिस्टम इसे तुरंत मार देता। और ऐसा इसलिए है क्योंकि यह एक स्मृति चेतावनी भेज रहा है जैसे कह रहा है: “अरे! अपनी याददाश्त से छुटकारा पाएं ”लेकिन पृष्ठभूमि की कतारें नहीं सुनती हैं। यदि आप इन सभी छवियों को आवंटित कर रहे हैं तो क्या होता है और फिर यह हर बार क्रैश हो जाता है। इस के आसपास हो रही है मुख्य धागा पृष्ठभूमि धागे से पिंग है।



सामान्य तौर पर, मुख्य धागा एक कतार है। चीजें मुख्य पंक्ति में होती हैं और होती हैं। जब आप ऑब्जेक्ट-सी में पृष्ठभूमि पर जाते हैं, तो आप performSelectorOnMainThread: withObject: WaitUntilDone: का उपयोग कर सकते हैं। यह इसे मुख्य कतारों की पंक्ति के अंत में डाल देगा ताकि यदि मुख्य कतार व्यस्त मेमोरी चेतावनियों में व्यस्त हो, तो यह फ़ंक्शन कॉल लाइन के अंत में जाएगी और सभी मेमोरी चेतावनियों को संसाधित करने से पहले प्रतीक्षा करें, क्योंकि यह सब इस भारी आवंटन से होता है स्मृति।

स्विफ्ट में, यह सरल है। आप मुख्य रूप से एक खाली मुख्य ब्लॉक को सिंक्रोनाइज़ कर सकते हैं।

यहां एक उदाहरण है जहां हमने चीजों को साफ किया है और हम पृष्ठभूमि कतारों पर छवि डिकोडिंग कर रहे हैं। और नेत्रहीन स्क्रॉल एक बहुत सुंदर है। हम अभी भी फ्रेम ड्रॉप कर रहे हैं, लेकिन यह एक iPod 5g पर है, इसलिए यह सबसे खराब चीजों में से एक है जिसे आप अभी भी iOS 10 और 11 जैसे सपोर्ट कर सकते हैं।



जब आपके पास ये फ़्रेम ड्रॉप्स हैं, तो आप देख सकते हैं। अभी भी ऐसा काम है जो हो रहा है और इन फ्रेम के कारण होता है। और चीजें हैं जो आप इसे तेजी से बनाने के लिए कर सकते हैं।

योग करने के लिए, यह हमेशा इतना आसान नहीं होता है, लेकिन अगर आपके पास छोटी चीजें हैं जो बहुत समय ले रही हैं, तो आप उन्हें पृष्ठभूमि में कर सकते हैं।

सुनिश्चित करें कि यह UIKit से संबंधित नहीं है। बहुत सारे UIKit वर्ग थ्रेड-सुरक्षित नहीं हैं और आप पृष्ठभूमि में उस UIView को आवंटित नहीं कर सकते हैं।

अगर आपको बैकग्राउंड में इमेज चीजें करने की जरूरत है तो कोर ग्राफिक्स का इस्तेमाल करें। सिस्टम लाइब्रेरी को न छुपाएं। और स्मृति चेतावनी के बारे में मत भूलना।

ल्यूक परम की प्रस्तुति पर आधारित लेख का यह पहला भाग है। यदि आप iOS में यूआई के काम करने के तरीके के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो बीज़ियर पथ का उपयोग क्यों करें और जब मैन्युअल मेमोरी प्रबंधन पर वापस गिरना है, तो यहां एक लेख का दूसरा भाग पढ़ें।

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