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。本书作者Marcel Weiher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最佳实践，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最佳实践，并跟随示例来学习性能优化。本书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。

Marcel Weiher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Mac OS X 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Higher Order Messageing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、Realm Cocoa 开源库贡献代码；喜欢独辟蹊径，目前在 App Store 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 App Store，目前专注于 Server-Side Swift 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。

目录 1 CPU：原理 ...................................................................................................................... 1 一个简单的例子 ......................................................................................................................... 2 （微）基准的危险 ............................................................................................................. 3 更多整数求和的方式 ....................................................................................................... 4 Swift.................................................................................................................................. 5 其他语言 ........................................................................................................................... 7 混编的力量 ................................................................................................................................ 9 趋势 .......................................................................................................................................... 10 操作成本 .................................................................................................................................. 12 复杂度计算 ............................................................................................................................... 14 总结 .......................................................................................................................................... 16 2 CPU：测量和工具 ......................................................................................................... 17 命令行工具 ............................................................................................................................... 18 top ................................................................................................................................. 18 time ............................................................................................................................... 19 sample ........................................................................................................................... 19 Xcode 测量工具 ........................................................................................................................ 22 Instruments................................................................................................................................ 23 设置和数据收集 ............................................................................................................. 24 性能分析选项 ................................................................................................................. 25 基本分析 ......................................................................................................................... 27 源代码 ............................................................................................................................. 29 数据挖掘I：Focus ......................................................................................................... 31 数据挖掘II：Pruning ..................................................................................................... 34 内部测量 .................................................................................................................................. 35 测试 ................................................................................................................................ 36 dtrace（dynamic tracing，动态跟踪） .................................................................................... 37 职责之外的优化 ....................................................................................................................... 38 总结 .......................................................................................................................................... 39 3 CPU：陷阱和优化技巧 .................................................................................................. 41 数据表示 .................................................................................................................................. 41 基本类型 ......................................................................................................................... 42 字符串 ............................................................................................................................. 45 对象 .......................................................................................................................................... 47 存取器 ............................................................................................................................. 48 公共访问（Public Access） ........................................................................................... 51 对象创建和缓存 ............................................................................................................. 52 可变性和缓存 ................................................................................................................. 53 惰性求值 ......................................................................................................................... 55 缓存注意事项 ................................................................................................................. 55 陷阱：通用（中级）表示 ............................................................................................. 57 数组和批处理 ................................................................................................................. 58 字典 ................................................................................................................................ 60 消息传递 .................................................................................................................................. 63 IMP 缓存 ......................................................................................................................... 65 转发 ................................................................................................................................ 67 均匀性和优化 ................................................................................................................. 69 方法 .......................................................................................................................................... 70 陷阱：CoreFoundation ................................................................................................... 70 多核 .......................................................................................................................................... 71 线程（Thread） .............................................................................................................. 72 工作队列 ......................................................................................................................... 73 有节制地优化 ........................................................................................................................... 74 4 CPU 实战：XML 解析 ................................................................................................... 77 HTML 扫描器 ........................................................................................................................... 78 将回调映射为消息.................................................................................................................... 81 对象 .......................................................................................................................................... 83 对象的高效性能 ....................................................................................................................... 85 性能评估 .................................................................................................................................. 88 调整 .......................................................................................................................................... 91 优化整个组件：MAX .............................................................................................................. 92 MAX 实现 ................................................................................................................................ 94 总结 .......................................................................................................................................... 95 5 内存：原理 .................................................................................................................... 97 内存层次结构 ........................................................................................................................... 97 Mach 虚拟内存 ....................................................................................................................... 103 堆和栈 .................................................................................................................................... 104 栈分配 ........................................................................................................................... 106 使用malloc()进行堆分配 ....................................................................................... 108 资源管理 ................................................................................................................................ 111 垃圾回收 ....................................................................................................................... 111 Foundation 对象所有权 ................................................................................................ 112 跟踪垃圾回收 ............................................................................................................... 113 自动引用计数（Automatic Reference Counting） ...................................................... 114 过程式资源回收 ........................................................................................................... 115 总结 ........................................................................................................................................ 115 6 内存：测量与工具 ....................................................................................................... 117 Xcode 计量表 .......................................................................................................................... 117 命令行工具 ............................................................................................................................. 118 top ............................................................................................................................... 118 heap .............................................................................................................................. 120 leaks 及malloc_debug ......................................................................................... 122 代码内进行内存测量 .............................................................................................................. 123 内存监测工具 ......................................................................................................................... 124 Leaks .............................................................................................................................. 124 Allocations ..................................................................................................................... 125 VM Tracker .................................................................................................................... 132 计数器与性能监测事件 ............................................................................................... 133 总结 ........................................................................................................................................ 134 7 内存：陷阱和优化技巧 ................................................................................................ 137 引用计数 ................................................................................................................................ 137 避免内存泄漏 ............................................................................................................... 139 Foundation 对象和基本类型对比 .......................................................................................... 141 更小的结构 ............................................................................................................................. 143 千禧危机 ....................................................................................................................... 145 压缩 ............................................................................................................................... 145 可清除内存 ................................................................................................................... 146 内存与并发 ............................................................................................................................. 146 架构注意事项 ......................................................................................................................... 147 临时分配与对象缓存 .............................................................................................................. 152 NSCache 与libcache ............................................................................................................... 153 内存映射文件 ......................................................................................................................... 154 madvise ................................................................................................................................ 157 iOS 注意事项 .......................................................................................................................... 158 ARC 优化 ............................................................................................................................... 158 总结 ........................................................................................................................................ 161 8 内存管理实战：FilterStream 架构 ............................................................................... 163 UNIX 管道及过滤器 ............................................................................................................... 163 面向对象的过滤器.................................................................................................................. 165 DescriptionStream .................................................................................................................... 166 消除description 中的无限递归 ........................................................................... 170 数据流层次结构 ..................................................................................................................... 172 总结 ........................................................................................................................................ 173 9 Swift ............................................................................................................................ 175 Apple 所声称的Swift 性能 .................................................................................................... 175 语言特性 ....................................................................................................................... 177 基准代码 ....................................................................................................................... 179 Swift 性能评估 ........................................................................................................................ 180 基本性能特征 ............................................................................................................... 180 集合 ............................................................................................................................... 181 更进一步 ................................................................................................................................ 190 Nginx HTTP 解析器 ..................................................................................................... 190 Freddy JSON 解析器 .................................................................................................... 191 图片处理 ....................................................................................................................... 191 观察 ............................................................................................................................... 192 编译时间 ................................................................................................................................ 193 类型推断 ....................................................................................................................... 193 泛型特化 ....................................................................................................................... 195 全模块优化 ................................................................................................................... 197 控制编译时间 ............................................................................................................... 197 面向优化器编程 ..................................................................................................................... 198 一个足够智能的编译器 .......................................................................................................... 199 优化编译器之死 ........................................................................................................... 201 实用建议 ....................................................................................................................... 203 备用方案 ....................................................................................................................... 204 总结 ........................................................................................................................................ 207 10 I/O：原理 .................................................................................................................. 209 硬件 ........................................................................................................................................ 209 硬盘驱动器 ................................................................................................................... 209 固态硬盘 ....................................................................................................................... 211 网络 ............................................................................................................................... 212 操作系统 ................................................................................................................................ 212 抽象概念：字节流 ....................................................................................................... 212 文件I/O ......................................................................................................................... 214 网络栈 ........................................................................................................................... 218 总结 ........................................................................................................................................ 218 11 I/O：测量与工具 ........................................................................................................ 221 负形空间：top 与time ....................................................................................................... 222 信息概览：iostat 和netstat......................................................................................... 223 Instruments.............................................................................................................................. 224 详细追踪：fs_usage .......................................................................................................... 228 总结 ........................................................................................................................................ 231 12 I/O：陷阱和优化技巧 ................................................................................................ 233 将字节封装为NSData ............................................................................................................ 233 内存映射异常 ............................................................................................................... 235 如何分块 ....................................................................................................................... 237 UNIXy I/O ............................................................................................................................... 238 网络I/O .................................................................................................................................. 240 堆叠传输 ....................................................................................................................... 241 限制请求 ....................................................................................................................... 243 数据处理 ....................................................................................................................... 244 异步I/O ......................................................................................................................... 245 HTTP 服务 .................................................................................................................... 246 序列化 .................................................................................................................................... 250 内存转储 ....................................................................................................................... 251 一个简单的XML 格式 ................................................................................................. 252 属性列表 ....................................................................................................................... 254 归档 ............................................................................................................................... 256 序列化总结 ................................................................................................................... 258 CoreData ................................................................................................................................. 260 批量创建和更新 ........................................................................................................... 261 Fetch 和Fault 技术 ....................................................................................................... 263 对象交互 ....................................................................................................................... 266 子集 ............................................................................................................................... 266 分析 ............................................................................................................................... 267 SQLite ..................................................................................................................................... 267 关系型和其他非数据库 ............................................................................................... 269 事件发布 ................................................................................................................................ 270 混合形式 ....................................................................................................................... 271 隔离存储 ................................................................................................................................ 272 总结 ........................................................................................................................................ 272 13 I/O：实战 .................................................................................................................. 273 iPhone 游戏字典 ..................................................................................................................... 273 有趣的属性列表 ..................................................................................................................... 277 二进制属性列表读取器 ............................................................................................... 278 懒加载 ........................................................................................................................... 282 避免中间代码 ............................................................................................................... 284 逗号分隔值 ............................................................................................................................. 287 公共交通调度数据.................................................................................................................. 289 站点信息 ....................................................................................................................... 290 站点停靠时间检索 ....................................................................................................... 291 站点停靠时间导入 ....................................................................................................... 292 更快的CSV 解析 .................................................................................................................... 294 对象分配 ....................................................................................................................... 294 Push 与Pull 的比较 ...................................................................................................... 296 感兴趣的键 ................................................................................................................... 296 并行 ............................................................................................................................... 296 总结 ........................................................................................................................................ 299 14 图像和UI：原理 ........................................................................................................ 301 响应能力 ................................................................................................................................ 301 软件和API .............................................................................................................................. 302 Quartz 和PostScript 图像模型 ............................................................................................... 305 OpenGL .................................................................................................................................. 307 Metal ....................................................................................................................................... 307 图形硬件加速 ......................................................................................................................... 307 从Quartz 到Core Animation .................................................................................................. 311 总结 ........................................................................................................................................ 314 15 图像和UI：测量和工具 ............................................................................................. 315 CPU 分析仪 ............................................................................................................................. 315 Quartz 调试 .............................................................................................................................. 317 Core Animation 工具 ............................................................................................................... 318 当CPU 不再是问题 ................................................................................................................ 319 我在测量什么 ......................................................................................................................... 327 总结 ........................................................................................................................................ 329 16 图像和UI：陷阱和优化技巧 ...................................................................................... 331 陷阱 ........................................................................................................................................ 331 优化技巧 ................................................................................................................................ 332 过多通信导致安装缓慢 .......................................................................................................... 333 节流显示 ....................................................................................................................... 333 使用节流显示 ............................................................................................................... 335 今日安装程序和进度报告 ........................................................................................... 335 iPhone 无法承受之重 ............................................................................................................. 336 一切都是假象 ......................................................................................................................... 338 图像的缩放和剪切 ....................................................................................................... 338 缩略图绘制 ................................................................................................................... 340 如何确定没有绘制缩略图 ........................................................................................... 341 如何真的不绘制缩略图 ............................................................................................... 341 如何绘制非缩略图 ....................................................................................................... 342 在iPhone 上绘制直线 ............................................................................................................ 344 总结 ........................................................................................................................................ 346 17 图像和UI：实战 ........................................................................................................ 347 优美的天气应用 ..................................................................................................................... 347 更新 ............................................................................................................................... 348 探索PNG ...................................................................................................................... 348 头脑风暴 ....................................................................................................................... 350 JPEG 数据点 ................................................................................................................. 350 测量时的小错误 ........................................................................................................... 351 JPNG 与JPJP ................................................................................................................ 353 优美的启动 ................................................................................................................... 353 Wunderlist 3 ............................................................................................................................. 354 Wunderlist 2 ................................................................................................................... 354 整体架构 ....................................................................................................................... 355 URI 与进程中REST ..................................................................................................... 356 最终一致的异步数据存储 ........................................................................................... 357 RESTOperation 队列 ..................................................................................................... 358 流畅、反应灵敏的UI .................................................................................................. 359 简评Wunderlist ............................................................................................................. 361 总结 ........................................................................................................................................ 361