SwiftUI性能审计指南：检测、诊断与修复iOS应用卡顿掉帧问题

swiftui-performance-audit by dimillian/skills

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npx skills add https://github.com/dimillian/skills --skill swiftui-performance-audit

开发数据分析

🇨🇳中文介绍

SwiftUI 性能审计

概述

对 SwiftUI 视图性能进行端到端审计，从性能检测和基线建立，到根因分析和具体的修复步骤。

工作流程决策树

如果用户提供了代码，从"代码优先审查"开始。
如果用户只描述了症状，请要求提供最简代码/上下文，然后进行"代码优先审查"。
如果代码审查无法得出结论，则转到"引导用户进行性能分析"并请求跟踪文件或截图。

1. 代码优先审查

收集：

目标视图/功能代码。
数据流：状态、环境、可观察模型。
症状和复现步骤。

重点关注：

由广泛状态变更引起的视图失效风暴。
列表中不稳定的标识符（id 频繁变动，每次渲染都使用 UUID()）。
顶层条件视图切换（if/else 返回不同的根分支）。
body 中的繁重工作（格式化、排序、图像解码）。
布局抖动（深层堆栈、GeometryReader、偏好链）。
未经降采样或调整大小的过大图像。
过度动画的视图层次结构（在大规模视图树上使用隐式动画）。

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2. 引导用户进行性能分析

解释如何使用 Instruments 收集数据：

在 Instruments 中使用 SwiftUI 模板（Release 构建）。
复现确切的操作（滚动、导航、动画）。
捕获 SwiftUI 时间线和 Time Profiler。
导出或截取相关时间线和调用树。

跟踪文件导出或 SwiftUI 时间线 + Time Profiler 调用树的截图。
设备/操作系统/构建配置。

优先排查可能的 SwiftUI 问题根源：

由广泛状态变更引起的视图失效风暴。
列表中不稳定的标识符（id 频繁变动，每次渲染都使用 UUID()）。
顶层条件视图切换（if/else 返回不同的根分支）。
body 中的繁重工作（格式化、排序、图像解码）。
布局抖动（深层堆栈、GeometryReader、偏好链）。
未经降采样或调整大小的过大图像。
过度动画的视图层次结构（在大规模视图树上使用隐式动画）。

根据跟踪文件/日志中的证据总结发现。

应用针对性修复：

缩小状态作用域（将 @State/@Observable 移近叶子视图）。
为 ForEach 和列表稳定标识符。
将繁重工作移出 body（预计算、缓存、使用 @State）。
对开销大的子树使用 equatable() 或值包装器。
在渲染前对图像进行降采样。
减少布局复杂性或在可能的情况下使用固定尺寸。

常见代码异味（及修复方法）

在代码审查时留意这些模式。

`body` 中开销大的格式化器

var body: some View {
    let number = NumberFormatter() // 缓慢的分配
    let measure = MeasurementFormatter() // 缓慢的分配
    Text(measure.string(from: .init(value: meters, unit: .meters)))
}

推荐在模型或专用辅助类中使用缓存的格式化器：

final class DistanceFormatter {
    static let shared = DistanceFormatter()
    let number = NumberFormatter()
    let measure = MeasurementFormatter()
}

执行繁重工作的计算属性

var filtered: [Item] {
    items.filter { $0.isEnabled } // 每次 body 求值时都会运行
}

推荐在变更时进行预计算或缓存：

@State private var filtered: [Item] = []
// 当输入改变时更新 filtered

在 `body` 或 `ForEach` 中进行排序/过滤

List {
    ForEach(items.sorted(by: sortRule)) { item in
        Row(item)
    }
}

推荐在视图更新前排序一次：

let sortedItems = items.sorted(by: sortRule)

在 `ForEach` 中进行内联过滤

ForEach(items.filter { $0.isEnabled }) { item in
    Row(item)
}

推荐使用具有稳定标识符的预过滤集合。

不稳定的标识符

ForEach(items, id: \.self) { item in
    Row(item)
}

避免对非稳定值使用 id: \.self；应使用稳定的 ID。

顶层条件视图切换

var content: some View {
    if isEditing {
        editingView
    } else {
        readOnlyView
    }
}

推荐使用一个稳定的基础视图，并将条件局部化到特定区域或修饰符（例如在 toolbar、行内容、overlay 或 disabled 内部）。这可以减少根标识符的变动，有助于 SwiftUI 的差异比较保持高效。

在主线程上进行图像解码

Image(uiImage: UIImage(data: data)!)

推荐在主线程外进行解码/降采样并存储结果。

可观察模型中的广泛依赖

@Observable class Model {
    var items: [Item] = []
}

var body: some View {
    Row(isFavorite: model.items.contains(item))
}

推荐使用粒度更细的视图模型或每个项目的状态，以减少更新传播范围。

请用户重新运行相同的性能捕获，并与基线指标进行比较。如果提供了数据，则总结差异（CPU、掉帧、内存峰值）。

一个简短的指标对比表（如果可用，包含修复前后数据）。
按影响程度排序的主要问题。
建议的修复方案及预估工作量。

根据用户提供的信息，在 references/ 下添加 Apple 文档和 WWDC 资源。

使用 Instruments 优化 SwiftUI 性能：references/optimizing-swiftui-performance-instruments.md
理解并改进 SwiftUI 性能：references/understanding-improving-swiftui-performance.md
理解应用中的卡顿：references/understanding-hangs-in-your-app.md
揭秘 SwiftUI 性能（WWDC23）：references/demystify-swiftui-performance-wwdc23.md

🇺🇸English

SwiftUI Performance Audit

Overview

Audit SwiftUI view performance end-to-end, from instrumentation and baselining to root-cause analysis and concrete remediation steps.

Workflow Decision Tree

If the user provides code, start with "Code-First Review."
If the user only describes symptoms, ask for minimal code/context, then do "Code-First Review."
If code review is inconclusive, go to "Guide the User to Profile" and ask for a trace or screenshots.

1. Code-First Review

Collect:

Target view/feature code.
Data flow: state, environment, observable models.
Symptoms and reproduction steps.

Focus on:

View invalidation storms from broad state changes.
Unstable identity in lists (id churn, UUID() per render).
Top-level conditional view swapping (if/else returning different root branches).
Heavy work in body (formatting, sorting, image decoding).
Layout thrash (deep stacks, GeometryReader, preference chains).
Large images without downsampling or resizing.
Over-animated hierarchies (implicit animations on large trees).

Provide:

Likely root causes with code references.
Suggested fixes and refactors.
If needed, a minimal repro or instrumentation suggestion.

2. Guide the User to Profile

Explain how to collect data with Instruments:

Use the SwiftUI template in Instruments (Release build).
Reproduce the exact interaction (scroll, navigation, animation).
Capture SwiftUI timeline and Time Profiler.
Export or screenshot the relevant lanes and the call tree.

Ask for:

Trace export or screenshots of SwiftUI lanes + Time Profiler call tree.
Device/OS/build configuration.

3. Analyze and Diagnose

Prioritize likely SwiftUI culprits:

View invalidation storms from broad state changes.
Unstable identity in lists (id churn, UUID() per render).
Top-level conditional view swapping (if/else returning different root branches).
Heavy work in body (formatting, sorting, image decoding).
Layout thrash (deep stacks, GeometryReader, preference chains).
Large images without downsampling or resizing.
Over-animated hierarchies (implicit animations on large trees).

Summarize findings with evidence from traces/logs.

4. Remediate

Apply targeted fixes:

Narrow state scope (@State/@Observable closer to leaf views).
Stabilize identities for ForEach and lists.
Move heavy work out of body (precompute, cache, @State).
Use equatable() or value wrappers for expensive subtrees.
Downsample images before rendering.
Reduce layout complexity or use fixed sizing where possible.

Common Code Smells (and Fixes)

Look for these patterns during code review.

Expensive formatters in `body`

var body: some View {
    let number = NumberFormatter() // slow allocation
    let measure = MeasurementFormatter() // slow allocation
    Text(measure.string(from: .init(value: meters, unit: .meters)))
}

Prefer cached formatters in a model or a dedicated helper:

final class DistanceFormatter {
    static let shared = DistanceFormatter()
    let number = NumberFormatter()
    let measure = MeasurementFormatter()
}

Computed properties that do heavy work

var filtered: [Item] {
    items.filter { $0.isEnabled } // runs on every body eval
}

Prefer precompute or cache on change:

@State private var filtered: [Item] = []
// update filtered when inputs change

Sorting/filtering in `body` or `ForEach`

List {
    ForEach(items.sorted(by: sortRule)) { item in
        Row(item)
    }
}

Prefer sort once before view updates:

let sortedItems = items.sorted(by: sortRule)

Inline filtering in `ForEach`

ForEach(items.filter { $0.isEnabled }) { item in
    Row(item)
}

Prefer a prefiltered collection with stable identity.

Unstable identity

ForEach(items, id: \.self) { item in
    Row(item)
}

Avoid id: \.self for non-stable values; use a stable ID.

Top-level conditional view swapping

var content: some View {
    if isEditing {
        editingView
    } else {
        readOnlyView
    }
}

Prefer one stable base view and localize conditions to sections/modifiers (for example inside toolbar, row content, overlay, or disabled). This reduces root identity churn and helps SwiftUI diffing stay efficient.

Image decoding on the main thread

Image(uiImage: UIImage(data: data)!)

Prefer decode/downsample off the main thread and store the result.

Broad dependencies in observable models

@Observable class Model {
    var items: [Item] = []
}

var body: some View {
    Row(isFavorite: model.items.contains(item))
}

Prefer granular view models or per-item state to reduce update fan-out.

5. Verify

Ask the user to re-run the same capture and compare with baseline metrics. Summarize the delta (CPU, frame drops, memory peak) if provided.

Outputs

Provide:

A short metrics table (before/after if available).
Top issues (ordered by impact).
Proposed fixes with estimated effort.

References

Add Apple documentation and WWDC resources under references/ as they are supplied by the user.

Optimizing SwiftUI performance with Instruments: references/optimizing-swiftui-performance-instruments.md
Understanding and improving SwiftUI performance: references/understanding-improving-swiftui-performance.md
Understanding hangs in your app: references/understanding-hangs-in-your-app.md
Demystify SwiftUI performance (WWDC23): references/demystify-swiftui-performance-wwdc23.md

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