ЗАПУСК И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

Как приложение запускается и работает

справочник
17

Содержание

Запуск приложения

Время запуска приложения

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 background или suspended. Оно просто переводится в состояние foreground.

Процесс запуска приложения

В общем случае процесс запуска приложения состоит из следующих шагов:

  1. Запрос на запуск приложения. Им может быть запрос от пользователь (например, тап по иконке) или событие операционной системы (например, поступление push).
  2. подготовка образа приложения (pre-main time);
  3. 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.

Pre-main time

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.

Измерение pre-main time

Для того, чтобы измерять время, затрачиваемое на pre-main, необходимо:

  • Перейти к настройкам текущей схемы.
  • В разделе Run, в вкладке Arguments добавить Enviroment Variables:
    • DYLD_PRINT_STATISTICS со значением 1.

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

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:

  1. 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 @UIApplicationMain позволяет определить точку входа в приложение, но при этом дает большую гибкость.

  1. Запуск функции UIApplicationMain(_:_:_:_:) фреймворком UIKit. Данная функция принимает данные о запускаемом приложении и причине его запуска.
  2. Создается экземпляр типа UIApplication, соответсвующий приложению, и его делегат AppDelegate.

Одному приложению всегда соответствует только один экземпляр UIApplication.

  1. Если у приложения есть стандартный storyboard-файл, то происходит его загрузка.
  2. Вызовается метод application(_:willFinishLaunchingWithOptions:).
  3. Вызывается метод application(_:didFinishLaunchingWithOptions:).
  4. Создает делегат сцены SceneDelegate.
  5. Вызывается метод scene(_:willConnectTo:options:), в котором создается экземпляр окна UIWindow и 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.

Процессы

После запуска приложения в операционной системе создается процесс, для которого в оперативной памяти выделяется выделяется виртуальное адресное пространство.

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.

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 атрибута @objc.

Дополнительная информация

Добавить комментарий