《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、》

书海网短评：
适读人群：程序员，IT相关人员，程序开发√从基本原理出发，了解苹果设备性能的常见陷阱和误解，解决苹果系统性能问题；√理解优化原则、测量、工具、陷阱和技巧；√了解什么时候要仔细优化，什么时候

编辑推荐

适读人群：程序员，IT相关人员，程序开发

√从基本原理出发，了解苹果设备性能的常见陷阱和误解，解决苹果系统性能问题；

√理解优化原则、测量、工具、陷阱和技巧；

√了解什么时候要仔细优化，什么时候不值得花时间优化；

√平衡性能和封装，创建高效的对象表示、通信、数据访问和计算；

√避免拖慢Objective-C程序和阻碍后续优化的错误；

√修复内存和资源管理中的漏洞和其他问题；

√解决与驱动器、网络、序列化和SQLite相关的I/O问题；

√了解代码绘图和不会对有限的iOS设备资源造成太大负担的用户界面；

√所有开发人员都需要了解的关于Swift的性能信息。

内容简介

随着应用功能的日益增加，性能问题也逐渐浮出水面，进入我们的视野之中。《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》作者MarcelWeiher在性能调优领域有着丰富的经验，在他的带领下，你将会了解如何提升CPU、内存、I/O、图像、Swift等方面的性能，如何在开发过程中定位到性能的瓶颈和问题，他同时还介绍了性能优化的编程技巧和*佳实践，从而帮助你写出更高效、更快速的代码。此外，你还将学习到定位性能问题的工具使用方法以及*佳实践，并跟随示例来学习性能优化。《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》适合寻求进阶及所有对性能优化感兴趣的iOS开发人员阅读。

作者简介

MarcelWeiher是一位在Cocoa技术方向上有超过25年经验的软件工程师和研究员。Marcel的工作一直聚焦在性能优化上，包括在BBC解决不可能的预压榨问题，和在Apple的MacOSX性能团队帮助其他Apple工程师提升代码的性能。除了帮助知名公司和新兴公司创建了成功的软件，帮助开发团队，Marcel也会做培训课程，分享博客，在会议上做演讲，贡献开源项目，并开发像HigherOrderMessageing这样的新技术。他也致力于开发语言的研究，从1987年开始做Objective-C的实践，最后研究了Objective-Smalltalk。Marcel目前是柏林Microsoft的首席软件工程师，维护已有的软件，并为公司提供咨询顾问。

李俊阳（星夜暮晨），Realm中文翻译，SwiftGG翻译组核心成员，《Xcode江湖录》作者之一。沉迷Swift，自Swift发布以来一直在探索和学习Swift的开发和使用；热爱开源，多次向Swift、RealmCocoa开源库贡献代码；喜欢独辟蹊径，目前在AppStore上架了专门为彝族同胞开发的「彝文输入法」，希望通过自己的努力让所有人都能享受科技带来的便利。

马超，iOS开发工程师，目前就职于某金融公司手机炒股部门，SwiftGG翻译组核心成员。自Apple推出Swift语言之后开始学习并应用到iOS项目开发中，已上架多款应用到AppStore，目前专注于Server-SideSwift的开发，正在构思实现一个底层开源库；业余时间喜欢逛技术博客，翻译外文以及和技术大牛交流学习。新浪微博@Ninth_Day。

程伟，SwiftGG翻译组核心成员，曾做过路由器、防火墙等安全硬件产品的firmware研发工作，对iOS开发也颇有研究，自Swift发布以来一直关注着它的发展，并保持有对新技术的热忱。目前就职于某国企负责项目管理工作，业余时间喜欢看书、跑步、烧菜，研究大前端技术栈，希望能通过自己的努力为国内的技术发展添砖加瓦。

前言/序言

译者序

我们在开发应用的时候，最关心的都是些什么呢？首要的自然就是功能需求了，此外还有那些炫酷的用户界面和转场动画。当我们进入书店，或者在网上搜索时，映入眼帘的普遍都是开发入门、功能需求、动画特效等诸如此类的书籍和文章。那么，我们何时才会关注那些所谓的“非功能性需求”呢？

在我们翻译的上一《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》《iOS应用安全权威指南》中，我们很高兴地看到了iOS开发中关于“安全性”需求的话题。在《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》中，我们将继续关注“性能和可靠性”这一非功能性需求。

提到性能，我们通常想到的是后台的服务器性能和网络带宽。在出现性能问题的时候，我们会想方设法地提升后台服务器的性能，增加CPU内核、增加内存、增加网络带宽……但是有没有想过，有时候应用本身的性能也会阻碍用户数量的增长，甚至严重影响用户体验。试想，如果用户在使用应用的时候，出现了严重的卡顿，这种情况对于用

户而言往往是无法忍受的。这对很多公司而言，致命性不言而喻。更严重的是，应用一旦出现了性能问题，我们是没办法通过增加CPU内核、内存等方法来进行提升的。因此，我们需要对应用进行性能调优。

但是，目前市面上关于iOS性能优化的文章和书籍实在是少之又少，我们通常会看到人们用Instruments的Allocations、Leaks等工具来检查性能问题，但是它们的具体用法是怎么样的呢？我们要怎样做才能找到应用真实的性能瓶颈呢？有哪些问题是通过编写代码本身就可以规避的呢？这些，《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》都能够告诉你。

我们相信，每位软件开发者都有一种精益求精、追求卓越的心态和想法，在我们完成了庞杂的功能需求之后，自然就会开始关注如何提升用户体验，其中就包括性能优化。无论你的应用规模如何，我们都强烈建议大家阅读《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》，掌握一些基本的技巧，只要在开发过程中规避这些陷阱和漏洞，那么基本上我们的应用就能够满足性能的要求，在绝

大多数时间，使你完全没必要担忧性能的相关问题。

我们都知道，Xcode拥有一个简单的性能检测窗口DebugNavigator，其中分别展示了CPU、内存、硬盘、网络的使用量等。类似地，《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》包含如下四部分内容：CPU、内存、I/O，以及图像处理和响应速度。每部分内容都同时包括了基本的理论知识、测量的工具和度量标准、常见的问题和处理方法，以及真实的案例演示。内容循序渐进，由浅

至深，无论你是急于寻找性能问题的解决方案，还是想要系统化地学习性能调优的相关知识，都能够依据这个完整的架构体系寻找到想要的内容。

在《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》翻译过程中，由于书中的内容对于我们而言也比较新颖，在百忙之余，我们也一一根据书中的案例和步骤先行学习、试验和体会，以期能够用更为准确的语言和文字，将书中的思想完整地分享给各位读者朋友。在此也特别感谢参与校对的SwiftGG翻译组的小伙伴们，对我们在翻译过程中出现的错误进行了勘正。同时也感谢电子工业出版社的编辑、审稿专家，他们认真负责、高效细心地进行了编辑和校对，也给我们提出了不少好的建议。当然，由于《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》用到了大量的专业术语，在中文世界中找不到相应的描述，因此我们也斗胆“创造”了很多新词，如果出现了缺漏、不准确、不到位的情况，还请各位读者批评指正。

最后，再次感谢你关注这本讲解性能优化的书籍，我们相信你一定能从这《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》中学习到各种有用的知识，向进阶的iOS开发者更进一步！

李俊阳

2018年3月3日

前言

性能是软件极其重要的特性之一。若没有世界一流的性能，软件也就称不上是世界级的。长期以来，硬件的改善意味着担心软件的性能似乎是浪费时间的，但随着摩尔定律不再自然而然地提供显著的自动性能改进，性能优化也逐步回到了计算机科学和工程的前沿。

此外，尽管底层硬件的性能已经提升了很多倍，但终端用户对性能提升的感知似乎并不明显。比尔·盖茨认为“软件的速度每18个月就会变慢一半”，同样在APleaforLeanSoftware（《为软件瘦身请命》）一文中提出的维尔特定律还认为，“软件变慢的速度永远快过硬件变快的速度”。

iPad面世之初，行业资深人士被其流体式的布局界面所惊艳，但同时不得不接受一个只配备了1GHz的CPU，这是让人感到遗憾的一点。不过，那时的iPad比我的AppleII快了1000多倍，比大屏的NeXTCube也要快40倍。如果真的有什么值得诧异的，那就是在使用GPU处理屏幕渲染的时候，它居然没怎么变快。

《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》将尝试在Objective-C、Cocoa和CocoaTouch的背景下深入了解这些发展的根本原因，并尝试提供技术，帮助我们充分利用计算机惊人的原始力量——那些易于肆意挥霍的力量。我会试图告知何时挥霍计算机的性能是恰当的，以及何时需要对性能引起高度重视。程序员的注意力也是一种稀缺资源，但却经常浪费在尝试优化无关紧要的部

分程序上。

主题将涵盖延迟与带宽，处理事项成本损耗（开销）与实际完成工作的对比，其具有普遍性，且硬件和软件栈的表现形式随级别不同而不同。

你可能注意到任何单一的操作时间取决于机器的速度，而机器总是足够快的，因此得出关键方程项目数?损耗。大多数优化是减少公式的一部分或两部分，通常我们要先尝试将其分解。

降低成本损耗的一种常用方法：认识到损耗实际上是由损耗1和损耗2两个独立的成本组成的，并且两者之中有且仅有一个需要应用于所有项目——项目数×（损耗1+损耗2）→损耗1+项目数×损耗2。我称之为基本优化方程，大部分优化技术均属于这一类，它也是构成我们每天处理的大多数硬件/软件栈的基础。

《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》有一个非常规则的目录结构，将依次讨论性能的4个基本主题领域：

1．CPU的性能

2．内存

3．I/O

4．图像和响应速度

尽管已经努力保证每个主题领域的独立性，但是逻辑之间千丝万缕，因此对基础的主题有一定了解有助于对后续主题的理解。

上述4个主题分别又被划分成4个特定的兴趣领域，如下。

1．原理。

2．测量和工具。

3．陷阱和优化技巧。

4．实战演示应用技术。

再次强调，我们将遵循这样一个逻辑结构：在进行实际的性能优化技术之前，你需要了解一些理论知识并知道如何测量，同样地，如果基本熟悉前面几个话题，应该也能够深入感兴趣的特定领域。

《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》采用这种结构划分成了4?4=16章，加上内存和I/O之间穿插的特别章节Swift，总计17章。Swift在整《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》中被广泛使用，其独特的性能特点值得我们新开一章来讨论。

对我而言，软件性能是一种激情和呼唤，贯穿了我的整个职业生涯。关于性能，我深有体会，性能无法自动优化，我们也无法在最后时刻弃它而去。另一方面，不要过分担心性能，才能集中精力在真正需要的性能工作上。这并非自相矛盾，设定一个合理的基础性能水平，通常情况下软件都是能够达到的，这样就免去了大部分时间都在对性能担忧的困扰。

简而言之，《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》是关于如何出色完美地提升软件执行效率的一《iOS和macOS性能优化：Cocoa、Cocoa Touch、Objective-C和Swift》。