解决方案:iOS应用性能数据采集原理和优化实践 | 详细版

　　解决方案:iOS应用性能数据采集原理和优化实践 | 详细版

　　关于作者

　　Alvin Liu，Cloud Wisdom/开发经理。在高德、当当有多年大型App开发经验，在云知汇从事APM SDK研发5年多。对App开发和性能优化有深入研究和实践。

　　iOS应用数据的基本Objective-C Runtime1和消息转发 采集

　　Objective-C 语言扩展了 C 语言。扩展的核心在于Runtime库的引入，使得Objective-C语言具有面向对象和动态运行时的特点。动态运行时机制的核心和表现是消息转发机制。

　　Objective-C语言具有动态的运行时机制，方法的执行是在运行时而不是在编译阶段决定的。方法执行的本质是向对象发送消息。官方API是

　　objc_msgSend(void /* id self, SEL op, ... */ )

复制代码

　　objc_msgSend有两个公共参数：id self和SEL op，用于标识对象和方法，即向一个对象发送消息。因此，Objective-C的[实例方法]调用会被编译器转换成C语言API objc_msgSend的调用。

　　以下消息转发机制*敏*感*词*翻译自官方文档：

　　消息转发机制示例图

　　如上图所示，在Objective-C的消息转发过程中，当在当前对象方法列表中找不到该方法的实现时，运行环境会依次分三个阶段进行查找

　　第一阶段

　　当一个对象收到无法处理的消息时，它首先调用它所属类的以下类方法。

　　+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

//默认返回NO

return NO;

}

+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel{

//默认返回NO

return NO;

}

复制代码

　　

　　如果在其中找到方法的实现，则进行消息处理；否则进入第二阶段。

　　第二阶段

　　当在当前类中找不到该方法的实现时，运行时系统会尝试替换调用的对象，会调用下面的方法

　　-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{}

复制代码

　　如果在本方法中找不到该方法的实现，则进入第三阶段。

　　第三阶段

　　这是最后一个阶段。通过创建一个 NSInvocation 实例，封装了与未处理消息相关的细节。运行时系统调用的接口是

　　-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{}

复制代码

　　这个方法会沿着类的继承链一直向上调用，直到在 NSObject 的这个方法中抛出 doesNotRecognizeSelector: 异常。

　　2.函数指针

　　SEL是Objective-C语言的方法选择器，也就是选择器的指针。再往下看，每个方法SEL也对应一个IMP函数指针，指向方法实现的首地址。官方API是：

　　typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

复制代码

　　有了它，就可以直接执行IMP指向的函数（方法）了。

　　上面介绍了理论基础，下面介绍基于Objective-C语言动态运行时的方法拦截（Hook）操作。

　　挂钩原理

　　Hook步骤使用Category特性为类添加拦截方法SEL使用系统运行时的接口（Swizzle）交换方法实现（IMP） Hook使用示例图

　　如图所示，当开发者调用原方法时，会转发给被拦截的方法。因为交换了原方法和拦截方法的入口地址（IMP），所以当拦截方法执行时可以回调原方法。对业务没有影响。

　　钩子回调函数

　　难点：不是类的实例方法，无法使用Category特性。

　　优化前：扫描整个项目，然后拦截。

　　缺点：只能在主线程中操作，扫描文件数量和耗时与App大小成正比。

　　回调函数拦截优化

　　步：

　　对于会使用协议的系统类，利用Category特性添加拦截方法，拦截委托的setter方法，获取委托的实例，然后拦截获取到的委托实例的回调方法

　　

　　优化

　　1.延迟拦截：只在方法调用时才拦截，并且只拦截一次

　　2、SDK的启动运行与App的业务和规模无关，对App的影响降到最低

　　崩溃解码练习

　　目的：了解iOS崩溃解码原理

　　崩溃解码步骤 Virtual memory offset: 145624->0x238d8->0x238d8 使用dwarfdump命令将dSYM文件解析成可读文件

　　dwarfdum-e–debug-info 收录所有类和方法的代码和地址映射信息 -> 信息文件

　　dwarfdum-e--debug-line 收录所有类的代码行号和地址映射信息 -> 行号文件

　　在信息文件中找到offset所在的类和方法，得到崩溃的类和对应的方法。在行号文件中找到offset所在的行号，得到crash行号的具体虚拟内存偏移量：

　　0x238d8

　　dSYM文件分析命令symbolicatecrash->全文分析atos(mac)/atosl(linux)->单行分析H5页面监控原理

　　以上介绍了系统原生接口的数据采集原理，下面介绍H5页面数据采集的实现原理。

　　H5页面数据采集是通过在H5页面自动注入JS代码实现的。流程如下图所示

　　H5页面注入JS代码*敏*感*词*

　　如上图所示，在UIWebView时代，通过NSURLProtocol协议簇的接口，拦截加载页面数据的接口，获取H5数据块，检测数据块中的标签，JS代码被注入其中。这样JS代码就会和H5页面代码一起加载协同工作，你可以采集获取H5页面的相关信息。JS代码采集收到信息后，通过iframe触发UIWebView的回调，将信息发送到原生SDK端进行存储和上报。

　　在WKWebView时代，由于WKWebView是一个单独的进程，所以在App中无法从系统的网络协议集群中获取WKWebView的数据。可以通过拦截WKWebView的回调函数来执行JS代码，可以达到和UIWebView采集数据一样的效果。这里我就不细说了。

　　PS：JS代码的工作原理是另一个技术领域的范畴，这里就不赘述了。

　　写在最后

　　近年来，在AIOps领域快速发展的背景下，各个行业对IT工具、平台能力、解决方案、AI场景和可用数据集的迫切需求呈爆发式增长。基于此，云智于2021年8月发布了AIOps社区，旨在竖起开源大旗，为各行业的客户、用户、研究人员和开发者打造一个活跃的用户和开发者社区，共同贡献和解决行业问题。问题，促进该领域的技术发展。

　　社区先后开源了数据可视化编排平台——FlyFish、运维管理平台OMP、云服务管理平台——Moore平台、Hours算法等产品。

　　项目介绍：…

　　Github地址：/CloudWise-O...

　　Gitee地址：/CloudWise/f...

　　欢迎通过下方链接了解我们，添加小助手微信（xiaoyuerwie），备注：飞鱼。申请加入开发者交流群，与行业大咖1V1交流！

　　您也可以联系我们了解云智AIOps信息，了解云智开源社区其他项目的开源情况！

　　操作方法:优采云采集器功能介绍和使用技巧

　　优采云采集器是一款非常好用的互联网爬虫工具，用VisualC#编写，专业用于互联网数据的抓取、分析、处理和挖掘。软件绿色安全，安装方便。主要用于网络数据处理，可以快速灵活地抓取网页中大量的非结构化文本。优采云采集器提供一站式高效的采集服务，通过一系列的分析处理支持多种类型的数据库，使用多线程采集方法精准挖掘需要的数据，其强大的识别系统积累了大量的用户和良好的口碑，能够准确识别各种编码字符，满足不同的数据处理需求。

　　优采云采集器功能介绍及使用技巧图1

　　优采云采集器菜单功能介绍：

　　优采云采集器功能介绍及使用技巧图2

　　1.创建一个新组

　　

　　选择它所属的组，创建一个新的任务组，并确定组名和注释。

　　2.新任务

　　新建任务，确定所属组，填写任务名称并保存。

　　3. Web发布配置

　　定义登录到 网站 并向该 网站 提交数据。涉及网站编码设置、登录信息的获取、栏目列表的获取。

　　4. 网页发布模块

　　获取栏目列表，可以定义网站登录，获取网页随机值，内容发布参数，构造发布数据等高级功能。

　　5.数据库发布配置

　　

　　定义数据库链接信息的设置和数据库模块的选择。

　　6.数据库发布模块

　　用于编辑数据库的发布模块，优采云采集器可以选择四种数据库类型，方便我们将数据发布到配置好的数据库中。加载到采集器模块文件夹中，在文本输入框中填写sql语句。

　　7.安排任务

　　在列表中设置采集任务的启动计划。保存设置后，即可根据设置执行任务。

　　8.插件管理

　　插件是可以用来扩展优采云采集器功能的程序，支持三种插件，可以用来扩展http请求，可以单独测试。