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iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

摘要: Instrument是Xcode自带的性能分析工具，这篇文章介绍其中的一个Time Profiler工具，找到APP中的性能瓶颈，并且去优化这个性能问题。

背景

前不久我做了一个富文本编辑工具，编辑器遇到了一个性能问题是添加多张图片，当滚动编辑区域，遇到图片切换的时候会有明显的卡顿现象。这篇文章基于这个卡顿的性能问题进行性能瓶颈的分析以及做对应的优化。

可以打开这个链接 iOS使用UITableView实现的富文本编辑器查看我的文章，这篇文章所用的项目也是基于这个项目的。

结果

最终的分析优化的结果把时间从90ms的数量级降低到了2ms的数量级，达到了一个比较流畅的效果。具体的分析优化步骤请往下看。

问题分析

既然问题是发生在图片切换的时候，图片是放在单独的一个Cell中的，那么就尝试在Cell的渲染方法 cellForRowAtIndexPath 添加两个Log，查看方法执行所用的时间。

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

输入图片说明

对应的结果：

2017-08-11 06:12:48.744 RichTextEditDemo[6867:1064632] ======begin render cell
2017-08-11 06:12:48.749 RichTextEditDemo[6867:1064632] ======end render cell
2017-08-11 06:12:49.261 RichTextEditDemo[6867:1064632] ======begin render cell
2017-08-11 06:12:49.266 RichTextEditDemo[6867:1064632] ======end render cell

从日志打印的时间上看，大概每渲染一个Cell只要发几毫秒的时间，貌似问题不会出现在这个位置，然而这并不是真相，很明显的，其他地方不会影响到，所以得用更高级的分析工具去分析查看。

发现问题

Instrument是一个很好的性能分析工具，可以分析内存分配、内存泄漏、网络情况、CPU占用等和性能有关的问题，当前的性能问题是耗时的问题，可以使用 Instrument 的 Time Profiler 进行分析

让这个列表滚动，并且有进行图片Cell的切换

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

可以看到Time Profiler 有下面的记录，红色框中就是Cell切换所耗费的时间值，这个时间的增长很明显的高于其他值了，所以这个就是我们要定位到的地方了。

Tips

alt + 鼠标滚轮 -> 缩放时间轴
shift + 鼠标滚轮 -> 移动时间轴
按住鼠标框选 -> 选择和定位时间轴

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

第一步要在时间轴上框选一个范围，标识选择这个范围进行分析，才能准确定位到这个问题，如图（1）位置所示；第二步要选在堆栈中的某一个函数，一般的选择到OC函数调用，更底层的函数调用就到了CF层是C语言实现的就不好分析了，所以这里选择的是 [UIImage drawInRect:blendMode:alpha] 这个函数分析，可以看到这个函数调用说花费的时间是 92ms，这是一个比较长的时间了，所以应该就是这里导致的卡顿了。

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题这个函数花费的时间和image图片的大小有关系的，选择另一个时间峰值范围，这个时间峰值范围是发生在小图之间的切换的

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

这个地方耗费的时间就比较小一点，不过也是达到了25ms，对于性能也是有一定的影响的。

解决问题

以上的分析可以得出结论：[UIImage drawInRect:blendMode:alpha] 函数的调用是会导致性能问题的，因为UITextView内部处理图片的方式是通过调用 [UIImage drawInRect:blendMode:alpha] 函数绘制图片实现的。

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

既然是UITextView内部的处理方式，所以这个函数调用行为是应用层改变不了的，不过UIImage对象是我们可以控制的，或者可以改变图片的显示方式来达到优化的目的，所以就有了以下的两种方案。

方案1

第一种方案就是对预览的图片进行压缩，然后再设置到NSTextAttachmen中，放到UITextView中显示

textAttachment.image = self.image;
// ===> 修改为
// scaletoSize用于压缩原始的图片，textAttachment中的image对象是压缩过后的
textAttachment.image = [self.image scaletoSize:showImageWidth];

这样修改之后大图的滚到加载时间减少到了40ms左右方案1优化

虽然减少了一半的时间，不过，40ms的时间还是比较长的，下面会继续进行优化。

方案2

上面的方案进行了图片的压缩，时间的耗费还是因为 [UIImage drawInRect:blendMode:alpha] 函数的调用，所以有没有一种更好的方案呢？答案是肯定的，可以把传给UITextView的image压缩成一个很小的，（这一步也可以不必，传递一个空的UIImageView对象即可，这里设置图片的主要原因是图片区域需要一个编辑的光标），然后在 UITextView 所对应的图片区域添加一个UIImageView，在UIImageView中设置原始的图片即可，这种方案会比方案1的效果好很多。

方案二几个修改点：

设置NSTextAttachment的image为空的UIImage对象

     //....
     NSTextAttachment *textAttachment = [[NSTextAttachment alloc] init];
     CGRect rect = CGRectZero;
     rect.size.width = showImageWidth;
     rect.size.height = showImageHeight;
     textAttachment.bounds = rect;
     textAttachment.image = [UIImage new];

     NSAttributedString *attachmentString = [NSAttributedString attributedStringWithAttachment:textAttachment];
     //....

2. Cell添加ImageView显示Image

     [self.imageContentView mas_remakeConstraints:^(MASConstraintMaker *make) {
         make.left.equalTo(self).offset(_imageModel.imageFrame.origin.x);
         make.top.equalTo(self).offset(_imageModel.imageFrame.origin.y);
         make.height.equalTo(@(_imageModel.imageFrame.size.height));
         make.width.equalTo(@(_imageModel.imageFrame.size.width));
     }];

下面是使用方案2优化之后的分析图

iOS使用Instrument-Time Profiler工具分析和优化性能问题

图中可以看到 cellForRowAtIndexPath 方法总共占用了2ms的时间，从分析的堆栈中可以看到 UITextView setAttributedText: 方法才占用了1ms的时间，所以这个提升是很明显的，因为传递了一个空的UIImageView对象，不用执行 [UIImage drawInRect:blendMode:alpha] 方法，使用了UIImageView直接设置Image的方式几乎不会占用时间，所以堆栈中看不到 [UIImageView setImage:] 方法调用的时间。

总结

Instrument是一个很好工具，你用它可以很方便的帮我们定位到性能问题，问题找到了，那么也就很容易找到解决方案了。

正文到此结束