隨著應用功能的日益增加，性能問題也逐漸浮出水面，進入我們的視野之中。本書作者Marcel Weiher在性能調(diào)優(yōu)領域有著豐富的經(jīng)驗，在他的帶領下，你將會了解如何提升CPU、內(nèi)存、I/O、圖像、Swift等方面的性能，如何在開發(fā)過程中定位到性能的瓶頸和問題，他同時還介紹了性能優(yōu)化的編程技巧和最佳實踐，從而幫助你寫出更高效、更快速的代碼。此外，你還將學習到定位性能問題的工具使用方法以及最佳實踐，并跟隨示例來學習性能優(yōu)化。本書適合尋求進階及所有對性能優(yōu)化感興趣的iOS 開發(fā)人員閱讀。
Marcel Weiher是一位在Cocoa技術方向上有超過25年經(jīng)驗的軟件工程師和研究員。Marcel的工作一直聚焦在性能優(yōu)化上，包括在BBC解決不可能的預壓榨問題，和在Apple的Mac OS X 性能團隊幫助其他Apple工程師提升代碼的性能。除了幫助知名公司和新興公司創(chuàng)建了成功的軟件，幫助開發(fā)團隊，Marcel也會做培訓課程，分享博客，在會議上做演講，貢獻開源項目，并開發(fā)像Higher Order Messageing這樣的新技術。他也致力于開發(fā)語言的研究，從1987年開始做Objective-C的實踐，最后研究了Objective-Smalltalk。Marcel目前是柏林Microsoft的首席軟件工程師，維護已有的軟件，并為公司提供咨詢顧問。
李俊陽（星夜暮晨），Realm 中文翻譯，SwiftGG 翻譯組核心成員，《Xcode 江湖錄》作者之一。沉迷 Swift，自 Swift 發(fā)布以來一直在探索和學習 Swift 的開發(fā)和使用；熱愛開源，多次向 Swift、Realm Cocoa 開源庫貢獻代碼；喜歡獨辟蹊徑，目前在 App Store 上架了專門為彝族同胞開發(fā)的「彝文輸入法」，希望通過自己的努力讓所有人都能享受科技帶來的便利。馬超，iOS 開發(fā)工程師，目前就職于某金融公司手機炒股部門，SwiftGG 翻譯組核心成員。自 Apple 推出 Swift 語言之后開始學習并應用到 iOS 項目開發(fā)中，已上架多款應用到 App Store，目前專注于 Server-Side Swift 的開發(fā)，正在構思實現(xiàn)一個底層開源庫；業(yè)余時間喜歡逛技術博客，翻譯外文以及和技術大牛交流學習。新浪微博@Ninth_Day。程偉，SwiftGG 翻譯組核心成員，曾做過路由器、防火墻等安全硬件產(chǎn)品的 firmware 研發(fā)工作，對 iOS 開發(fā)也頗有研究，自 Swift 發(fā)布以來一直關注著它的發(fā)展，并保持有對新技術的熱忱。目前就職于某國企負責項目管理工作，業(yè)余時間喜歡看書、跑步、燒菜，研究大前端技術棧，希望能通過自己的努力為國內(nèi)的技術發(fā)展添磚加瓦。
目錄
1 CPU：原理 ...................................................................................................................... 1
一個簡單的例子 ......................................................................................................................... 2
（微）基準的危險 ............................................................................................................. 3
更多整數(shù)求和的方式 ....................................................................................................... 4
Swift.................................................................................................................................. 5
其他語言 ........................................................................................................................... 7
混編的力量 ................................................................................................................................ 9
趨勢 .......................................................................................................................................... 10
操作成本 .................................................................................................................................. 12
復雜度計算 ............................................................................................................................... 14
總結 .......................................................................................................................................... 16
2 CPU：測量和工具 ......................................................................................................... 17
命令行工具 ............................................................................................................................... 18
top ................................................................................................................................. 18
time ............................................................................................................................... 19
sample ........................................................................................................................... 19
Xcode 測量工具 ........................................................................................................................ 22
Instruments................................................................................................................................ 23
設置和數(shù)據(jù)收集 ............................................................................................................. 24
性能分析選項 ................................................................................................................. 25
基本分析 ......................................................................................................................... 27
源代碼 ............................................................................................................................. 29
數(shù)據(jù)挖掘I：Focus ......................................................................................................... 31
數(shù)據(jù)挖掘II：Pruning ..................................................................................................... 34
內(nèi)部測量 .................................................................................................................................. 35
測試 ................................................................................................................................ 36
dtrace（dynamic tracing，動態(tài)跟蹤） .................................................................................... 37
職責之外的優(yōu)化 ....................................................................................................................... 38
總結 .......................................................................................................................................... 39
3 CPU：陷阱和優(yōu)化技巧 .................................................................................................. 41
數(shù)據(jù)表示 .................................................................................................................................. 41
基本類型 ......................................................................................................................... 42
字符串 ............................................................................................................................. 45
對象 .......................................................................................................................................... 47
存取器 ............................................................................................................................. 48
公共訪問（Public Access） ........................................................................................... 51
對象創(chuàng)建和緩存 ............................................................................................................. 52
可變性和緩存 ................................................................................................................. 53
惰性求值 ......................................................................................................................... 55
緩存注意事項 ................................................................................................................. 55
陷阱：通用（中級）表示 ............................................................................................. 57
數(shù)組和批處理 ................................................................................................................. 58
字典 ................................................................................................................................ 60
消息傳遞 .................................................................................................................................. 63
IMP 緩存 ......................................................................................................................... 65
轉發(fā) ................................................................................................................................ 67
均勻性和優(yōu)化 ................................................................................................................. 69
方法 .......................................................................................................................................... 70
陷阱：CoreFoundation ................................................................................................... 70
多核 .......................................................................................................................................... 71
線程（Thread） .............................................................................................................. 72
工作隊列 ......................................................................................................................... 73
有節(jié)制地優(yōu)化 ........................................................................................................................... 74
4 CPU 實戰(zhàn)：XML 解析 ................................................................................................... 77
HTML 掃描器 ........................................................................................................................... 78
將回調(diào)映射為消息.................................................................................................................... 81
對象 .......................................................................................................................................... 83
對象的高效性能 ....................................................................................................................... 85
性能評估 .................................................................................................................................. 88
調(diào)整 .......................................................................................................................................... 91
優(yōu)化整個組件：MAX .............................................................................................................. 92
MAX 實現(xiàn) ................................................................................................................................ 94
總結 .......................................................................................................................................... 95
5 內(nèi)存：原理 .................................................................................................................... 97
內(nèi)存層次結構 ........................................................................................................................... 97
Mach 虛擬內(nèi)存 ....................................................................................................................... 103
堆和棧 .................................................................................................................................... 104
棧分配 ........................................................................................................................... 106
使用malloc()進行堆分配 ....................................................................................... 108
資源管理 ................................................................................................................................ 111
垃圾回收 ....................................................................................................................... 111
Foundation 對象所有權 ................................................................................................ 112
跟蹤垃圾回收 ............................................................................................................... 113
自動引用計數(shù)（Automatic Reference Counting） ...................................................... 114
過程式資源回收 ........................................................................................................... 115
總結 ........................................................................................................................................ 115
6 內(nèi)存：測量與工具 ....................................................................................................... 117
Xcode 計量表 .......................................................................................................................... 117
命令行工具 ............................................................................................................................. 118
top ............................................................................................................................... 118
heap .............................................................................................................................. 120
leaks 及malloc_debug ......................................................................................... 122
代碼內(nèi)進行內(nèi)存測量 .............................................................................................................. 123
內(nèi)存監(jiān)測工具 ......................................................................................................................... 124
Leaks .............................................................................................................................. 124
Allocations ..................................................................................................................... 125
VM Tracker .................................................................................................................... 132
計數(shù)器與性能監(jiān)測事件 ............................................................................................... 133
總結 ........................................................................................................................................ 134
7 內(nèi)存：陷阱和優(yōu)化技巧 ................................................................................................ 137
引用計數(shù) ................................................................................................................................ 137
避免內(nèi)存泄漏 ............................................................................................................... 139
Foundation 對象和基本類型對比 .......................................................................................... 141
更小的結構 ............................................................................................................................. 143
千禧危機 ....................................................................................................................... 145
壓縮 ............................................................................................................................... 145
可清除內(nèi)存 ................................................................................................................... 146
內(nèi)存與并發(fā) ............................................................................................................................. 146
架構注意事項 ......................................................................................................................... 147
臨時分配與對象緩存 .............................................................................................................. 152
NSCache 與libcache ............................................................................................................... 153
內(nèi)存映射文件 ......................................................................................................................... 154
madvise ................................................................................................................................ 157
iOS 注意事項 .......................................................................................................................... 158
ARC 優(yōu)化 ............................................................................................................................... 158
總結 ........................................................................................................................................ 161
8 內(nèi)存管理實戰(zhàn)：FilterStream 架構 ............................................................................... 163
UNIX 管道及過濾器 ............................................................................................................... 163
面向對象的過濾器.................................................................................................................. 165
DescriptionStream .................................................................................................................... 166
消除description 中的無限遞歸 ........................................................................... 170
數(shù)據(jù)流層次結構 ..................................................................................................................... 172
總結 ........................................................................................................................................ 173
9 Swift ............................................................................................................................ 175
Apple 所聲稱的Swift 性能 .................................................................................................... 175
語言特性 ....................................................................................................................... 177
基準代碼 ....................................................................................................................... 179
Swift 性能評估 ........................................................................................................................ 180
基本性能特征 ............................................................................................................... 180
集合 ............................................................................................................................... 181
更進一步 ................................................................................................................................ 190
Nginx HTTP 解析器 ..................................................................................................... 190
Freddy JSON 解析器 .................................................................................................... 191
圖片處理 ....................................................................................................................... 191
觀察 ............................................................................................................................... 192
編譯時間 ................................................................................................................................ 193
類型推斷 ....................................................................................................................... 193
泛型特化 ....................................................................................................................... 195
全模塊優(yōu)化 ................................................................................................................... 197
控制編譯時間 ............................................................................................................... 197
面向優(yōu)化器編程 ..................................................................................................................... 198
一個足夠智能的編譯器 .......................................................................................................... 199
優(yōu)化編譯器之死 ........................................................................................................... 201
實用建議 ....................................................................................................................... 203
備用方案 ....................................................................................................................... 204
總結 ........................................................................................................................................ 207
10 I/O：原理 .................................................................................................................. 209
硬件 ........................................................................................................................................ 209
硬盤驅動器 ................................................................................................................... 209
固態(tài)硬盤 ....................................................................................................................... 211
網(wǎng)絡 ............................................................................................................................... 212
操作系統(tǒng) ................................................................................................................................ 212
抽象概念：字節(jié)流 ....................................................................................................... 212
文件I/O ......................................................................................................................... 214
網(wǎng)絡棧 ........................................................................................................................... 218
總結 ........................................................................................................................................ 218
11 I/O：測量與工具 ........................................................................................................ 221
負形空間：top 與time ....................................................................................................... 222
信息概覽：iostat 和netstat......................................................................................... 223
Instruments.............................................................................................................................. 224
詳細追蹤：fs_usage .......................................................................................................... 228
總結 ........................................................................................................................................ 231
12 I/O：陷阱和優(yōu)化技巧 ................................................................................................ 233
將字節(jié)封裝為NSData ............................................................................................................ 233
內(nèi)存映射異常 ............................................................................................................... 235
如何分塊 ....................................................................................................................... 237
UNIXy I/O ............................................................................................................................... 238
網(wǎng)絡I/O .................................................................................................................................. 240
堆疊傳輸 ....................................................................................................................... 241
限制請求 ....................................................................................................................... 243
數(shù)據(jù)處理 ....................................................................................................................... 244
異步I/O ......................................................................................................................... 245
HTTP 服務 .................................................................................................................... 246
序列化 .................................................................................................................................... 250
內(nèi)存轉儲 ....................................................................................................................... 251
一個簡單的XML 格式 ................................................................................................. 252
屬性列表 ....................................................................................................................... 254
歸檔 ............................................................................................................................... 256
序列化總結 ................................................................................................................... 258
CoreData ................................................................................................................................. 260
批量創(chuàng)建和更新 ........................................................................................................... 261
Fetch 和Fault 技術 ....................................................................................................... 263
對象交互 ....................................................................................................................... 266
子集 ............................................................................................................................... 266
分析 ............................................................................................................................... 267
SQLite ..................................................................................................................................... 267
關系型和其他非數(shù)據(jù)庫 ............................................................................................... 269
事件發(fā)布 ................................................................................................................................ 270
混合形式 ....................................................................................................................... 271
隔離存儲 ................................................................................................................................ 272
總結 ........................................................................................................................................ 272
13 I/O：實戰(zhàn) .................................................................................................................. 273
iPhone 游戲字典 ..................................................................................................................... 273
有趣的屬性列表 ..................................................................................................................... 277
二進制屬性列表讀取器 ............................................................................................... 278
懶加載 ........................................................................................................................... 282
避免中間代碼 ............................................................................................................... 284
逗號分隔值 ............................................................................................................................. 287
公共交通調(diào)度數(shù)據(jù).................................................................................................................. 289
站點信息 ....................................................................................................................... 290
站點停靠時間檢索 ....................................................................................................... 291
站點停靠時間導入 ....................................................................................................... 292
更快的CSV 解析 .................................................................................................................... 294
對象分配 ....................................................................................................................... 294
Push 與Pull 的比較 ...................................................................................................... 296
感興趣的鍵 ................................................................................................................... 296
并行 ............................................................................................................................... 296
總結 ........................................................................................................................................ 299
14 圖像和UI：原理 ........................................................................................................ 301
響應能力 ................................................................................................................................ 301
軟件和API .............................................................................................................................. 302
Quartz 和PostScript 圖像模型 ............................................................................................... 305
OpenGL .................................................................................................................................. 307
Metal ....................................................................................................................................... 307
圖形硬件加速 ......................................................................................................................... 307
從Quartz 到Core Animation .................................................................................................. 311
總結 ........................................................................................................................................ 314
15 圖像和UI：測量和工具 ............................................................................................. 315
CPU 分析儀 ............................................................................................................................. 315
Quartz 調(diào)試 .............................................................................................................................. 317
Core Animation 工具 ............................................................................................................... 318
當CPU 不再是問題 ................................................................................................................ 319
我在測量什么 ......................................................................................................................... 327
總結 ........................................................................................................................................ 329
16 圖像和UI：陷阱和優(yōu)化技巧 ...................................................................................... 331
陷阱 ........................................................................................................................................ 331
優(yōu)化技巧 ................................................................................................................................ 332
過多通信導致安裝緩慢 .......................................................................................................... 333
節(jié)流顯示 ....................................................................................................................... 333
使用節(jié)流顯示 ............................................................................................................... 335
今日安裝程序和進度報告 ........................................................................................... 335
iPhone 無法承受之重 ............................................................................................................. 336
一切都是假象 ......................................................................................................................... 338
圖像的縮放和剪切 ....................................................................................................... 338
縮略圖繪制 ................................................................................................................... 340
如何確定沒有繪制縮略圖 ........................................................................................... 341
如何真的不繪制縮略圖 ............................................................................................... 341
如何繪制非縮略圖 ....................................................................................................... 342
在iPhone 上繪制直線 ............................................................................................................ 344
總結 ........................................................................................................................................ 346
17 圖像和UI：實戰(zhàn) ........................................................................................................ 347
優(yōu)美的天氣應用 ..................................................................................................................... 347
更新 ............................................................................................................................... 348
探索PNG ...................................................................................................................... 348
頭腦風暴 ....................................................................................................................... 350
JPEG 數(shù)據(jù)點 ................................................................................................................. 350
測量時的小錯誤 ........................................................................................................... 351
JPNG 與JPJP ................................................................................................................ 353
優(yōu)美的啟動 ................................................................................................................... 353
Wunderlist 3 ............................................................................................................................. 354
Wunderlist 2 ................................................................................................................... 354
整體架構 ....................................................................................................................... 355
URI 與進程中REST ..................................................................................................... 356
最終一致的異步數(shù)據(jù)存儲 ........................................................................................... 357
RESTOperation 隊列 ..................................................................................................... 358
流暢、反應靈敏的UI .................................................................................................. 359
簡評Wunderlist ............................................................................................................. 361
總結 ........................................................................................................................................ 361
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