В общем случае время запуска приложения - это время, которое проходит от нажатия пользователем иконки приложения до отображения его интерфейса на экране. При этом выделяют следующие типы запуска:
- Холодный запуск - данные о приложении отсутствуют в оперативной памяти или кэшэ ядра iOS. Обычно это происходит, когда приложение давно не запускалось или запускается первывй раз.
- Теплый запуск - образ приложения присутсвует в кэшэ ядра iOS. Обычно это происходит, когда приложение запускалось недавно.
- Горячий запуск - приложение находится в операвной памяти в состоянии
backgroundилиsuspended. Оно просто переводится в состояниеforeground.
В общем случае процесс запуска приложения состоит из следующих шагов:
- Запрос на запуск приложения. Им может быть запрос от пользователь (например, тап по иконке) или событие операционной системы (например, поступление push).
- подготовка образа приложения (pre-main time);
- запуск функции
main()приложения, и соответственно, исходного кода приложения (post-main time).
Несмотря на то, что разрабатывая iOS-приложения на Swift у вас нет прямого доступа к функции
main(), она все еще существует, но вызывается скрытно.
В первую очередь в ОС cоздается процесс запускаемого приложения, в процессе чего под него выделяется виртуальное адресное пространство.
Далее определяется, есть ли в кеше ОС образ приложения. При его наличии время запуска приложения может быть значительно уменьшено. Именно по этому запуск недавно закрытого приложения быстрее первого запуска приложения.
Подготовка образа включает в себя работу библиотеки dyld (динамический редактор ссылок), производящей загрузку библиотек, используемых в вашем приложении.
Соответственно, чем меньше в приложении используется сторонних библиотек, тем быстрее время запуска.
Для того, чтобы измерять время, затрачиваемое на pre-main, необходимо:
- Перейти к настройкам текущей схемы.
- В разделе
Run, в вкладкеArgumentsдобавитьEnviroment Variables:DYLD_PRINT_STATISTICSсо значением1.
После этого в процессе запуска на консоли отобразится текст примерно следующего содержания:
Total pre-main time: 234.31 milliseconds (100.0%)
dylib loading time: 225.03 milliseconds (96.0%)
rebase/binding time: 126687488.9 seconds (141572795.5%)
ObjC setup time: 10.89 milliseconds (4.6%)
initializer time: 40.16 milliseconds (17.1%)
slowest intializers :
libSystem.B.dylib : 2.44 milliseconds (1.0%)
libBacktraceRecording.dylib : 6.49 milliseconds (2.7%)
libMainThreadChecker.dylib : 25.98 milliseconds (11.0%)
Post-main time включает в себя все, что происходит с приложением начиная с запуска функции main() и в общем случае включает в себя следующие шаги:
- Запуск функции
main().
Как говорилось ранее, несмотря на то, что вы не видите функцию
main()в составе проекта, она добавляется на этапе компиляции и скрытно вызывается при запуске.В Swift 5.3 появился атрибут
@main, как и@UIApplicationMainпозволяет определить точку входа в приложение, но при этом дает большую гибкость.
- Запуск функции
UIApplicationMain(_:_:_:_:)фреймворкомUIKit. Данная функция принимает данные о запускаемом приложении и причине его запуска. - Создается экземпляр типа
UIApplication, соответсвующий приложению, и его делегатAppDelegate.
Одному приложению всегда соответствует только один экземпляр
UIApplication.
- Если у приложения есть стандартный storyboard-файл, то происходит его загрузка.
- Вызовается метод
application(_:willFinishLaunchingWithOptions:). - Вызывается метод
application(_:didFinishLaunchingWithOptions:). - Создает делегат сцены
SceneDelegate. - Вызывается метод
scene(_:willConnectTo:options:), в котором создается экземпляр окнаUIWindowи происходит загрузка интерфейса.
Для того, чтобы уменьшить время запуска приложения и создать положительный UX, рекомендуется исключить из этапа загрузки приложения загрузку всех необзательных данных, получение которых может быть отложено.
Если после запуска есть возможность показывать/использовать "устаревшие" данные, то отложите загрузку обновлений до этапа отображения первого интерфейса.
После запуска приложения в операционной системе создается процесс, для которого в оперативной памяти выделяется [выделяется виртуальное адресное пространство] (./MemoryManagement.md).
Процесс - абстракция, объединяющее в себе независимое виртуальное адресное пространство в оперативной памяти и дополнительные ресурсы (например файлы).
Процесс - это экземпляр запущенного приложения.
Обычно запущенному приложению соответствует один процесс, но в некоторых случаях разработчиком (не под iOS) может быть реализована иной подход. Так, например, браузер Google Chrome для каждой вкладки создает отдельный процесс, чтобы исключить возможность взаимодействия вкладок между собой.
В iOS для одного приложения всегда создается только один процесс.
Процессы по умолчанию не могут взаимодействовать между собой и для организации этого взаимодействия требуется использовать дополнительные возможности, вроде общих файлов, сокетов (socket), портов (port). Так же в зависимости от используемой платформы могут быть доступны другие средства обмена. В iOS можно использовать Pipe, App Groups, Share Extension, Custom URL Scheme и другие (подробнее в "Передача данных между приложениями").
В iOS и macOS все пользовательские процессы создаются процессом с названием launchd (PID = 1). Для создания дочерних процессов в macOS можно использовать класс Process. В iOS нет возможности самостоятельно создавать дочерние процессы.
После запуска в рамках процесс создается главный поток (thread), в рамках которого автоматически запускается RunLoop и в дальнейшем выполняются все инструкции.
В текущее время, так как iOS и приложения, написанные на Swift, все еще во многом функционируют за счет библиотек, написанных на Objective-C, в памяти устройства находится Objective-C Runtime - библиотека времени исполнения, обеспечивающая доступ ко многим функциональным возможностям операционной системы. Один из знакомых вам вариантов взаимодействия с ней является использование аттрибута @objc.