作者｜許斌斌
背景
經過長期的業務迭代，C 端工程增量編譯已經嚴重劣化，2021 年 12 月前，C 端平均增量編譯長達 3 分鐘以上，嚴重影響研發效率，急需優化！經過優化之后，增量編譯時長降低到 2 分鐘左右。
分析
幸福里 app 編譯過程
主要耗時分析
- 全量編譯：pod 編譯占用大部分時間，多達數百秒，CI 打包需要 20 到 30 分鐘。
- 增量編譯：link、資源處理占用大部分耗時（C 端工程優化前該部分占用 130s 耗時）。
方案
LLVM 編譯優化
LLVM 編譯過程
.m 文件編譯從點.o 文件依次經歷以下階段:
- 預處理：去掉注釋、替換宏定義、添加行號和文件標識
- 詞法分析：將代碼切成一個個 token
- 語法分析：驗證語法是否正確，生成語義節點
- 生成 AST：將所有節點組合生成抽象語法樹
- 靜態分析：通過語法樹進行靜態代碼檢測
- 生成 LLVM IR：CodeGen 將語法樹從頂至下遍歷翻譯成 IR 代碼
- 生成匯編：將 IR 代碼轉變成匯編代碼
- 生成目標文件：匯編器將匯編代碼轉變成機器代碼
可以看到，從源文件到目標文件的編譯過程中做了大量工作，如果一個源文件新增了一行代碼，那么所有研發同學 build 時都要按照這些步驟重新走一遍，增加了大量重復耗時。
dolphin 分布式編譯緩存
字節 app infra 團隊通過 hook LLVM Clang，對于基本編譯命令（比如 oc 文件），可以根據內容、依賴將其哈希成一個唯一的 key，我們編譯完新的.m 后，將對應的.o 和 key 存儲在本地硬盤和遠程服務器上，其他研發同學編譯時，就只需要下載.o 文件即可，可以極大提高編譯的效率。幸福里 CI 接入 dolphin 后，打包編譯部分耗時從 600s 降低到 240s。
資源優化
主工程 asset 編譯
主工程資源在每次編譯都會被編譯成 Assets.car，項目里有不少圖片存放在主工程的資源下，每次編譯都會在這一步耗費 30+s，于是將大部分主工程圖片資源遷移至 pod 庫中去，可以降低主工程資源編譯耗時到 5s 內。
copy pods resource
我們工程是用 resources 引用資源，這一步是復制所有 pod 庫的資源并編譯合并到主工程的 Assets.car，耗時大概在 40s 左右。優化有兩個方向：
- 如果改成 resource_bundles，那么每個 pod 都享有自己的 bundle 有自己的 Assets.car，不需要每次都編譯一遍，增量編譯這一步耗時會降低成 0，但是項目改造成本巨大，可當成一個長期目標去做。
- 如果我們不需要 care UI 界面，比如做埋點時，就可以寫腳本在編譯時選擇跳過這一步驟，短期可實現。
link 優化
ld64
ld64 工作原理參考：https://mp.weixin.qq.com/s/tSj6JVEg7plJQm7aDHLyMw
靜態鏈接器 ld64 負責分析 compiler 等模塊輸出的 .o、.a、.dylib、經過對 symbol 的解析、重定向、聚合，組裝出 executable。ld64 主要工作流程如下：
zld
zld 是基于 ld64 開發的優化版鏈接器，增加并發數、使用效率更快的數據結構去優化 link 過程，當然我們也可以參與優化 zld，如飛書一位大佬就通過 map 查找優化線性查找，降低算法時間復雜度優化了符號決議的耗時。
線性查找
map 查找
接入 zld 數據對比
ld64 數據：
zld 數據：
結論
數據對比：
優化前：3.79m
優化后：1.91m
實用技巧
資源拷貝
項目 pod install 時會在 pods-target-resources 生成資源拷貝腳本代碼， 編譯的時候都會運行這個腳本，如果想跳過資源拷貝，直接在 resources 第一行加上 exit 0 即可。
zld 調試
zld 源碼：https://github.com/michaeleisel/zld
使用 zld 編譯工程，查看編譯日志，獲取 link 命令代碼：
刪掉括號和里面的東西，clang 命令后加一個-v，可以顯示 link 參數，然后執行腳本，生成 link 參數，復制并刪除-demangle 之前的東西，存到 juzi.txt：
-demangle -lto_library /Applications/Xcode.app/Content......
打開 zld 工程，編譯模式調整為 release（debug 運行太慢，release 運行快但是不能斷點調試），并將 juzi.txt 的參數復制到 arguments，就可以直接調試項目的 link 過程了。
分析 zld 耗時
將 zld 工程跑出來的 release 版可執行文件復制到桌面。
打開 xcode 的 instruments 的 time profiler，選擇桌面上的 zld 可執行文件。
將 juzi.txt 參數中的\s-換成 \\n-，并復制到上圖的 arguments，然后運行并分析。
-demangle \
-lto_library /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/lib/libLTO.dylib \
-dynamic \
...
如圖，getUserVisibleName()耗時較多，我們查看 zld 源碼：
經過斷點或加日志測試發現，這個方法永遠找不到".llvm."的子串（僅作為 demo 測試），于是嘗試改成以下代碼：
再次編譯產生新的可執行文件，經過 instruments 再次測試得到如下數據：
Todo
- 將 resources 改成 resource_bundles，將資源拷貝耗時真正的降為 0。
- 項目中 swift 用的越來越多，可以接 dolphin 對 swift 的編譯緩存。
- 探索 lld 的行業動態，進一步優化 link 速度。
