iOS-解决定位权限卡顿问题

一、简介

在iOS系统中，定位权限获取是一个涉及进程间同步通信的方法，如果频繁访问可能会导致卡顿或者卡死。在一些打车或者地图类的APP中，定位权限的卡顿报错可能是大头，亟需解决！
下面是系统类提供的访问定位权限的方法：

// CLLocationManager是系统的定位服务管理类
open class CLLocationManager : NSObject {
    // 1.下面方法是访问系统设置中定位是否打开
    @available(iOS 4.0, *)
    open class func locationServicesEnabled() -> Bool

    // 2.1 iOS 14.0之后，访问定位的授权状态
    @available(iOS 14.0, *)
    open var authorizationStatus: CLAuthorizationStatus { get }

    // 2.2 iOS 14.0之后，访问定位的授权状态
    @available(iOS, introduced: 4.2, deprecated: 14.0)
    open class func authorizationStatus() -> CLAuthorizationStatus
}

二、从卡顿堆栈例子中分析问题

为了解决这个卡顿，首先要分析卡顿报错堆栈。接下来举一个定位权限频繁获取导致的卡顿的堆栈：

0 libsystem_kernel.dylib _mach_msg2_trap + 8
1 libsystem_kernel.dylib _mach_msg2_internal + 80
2 libsystem_kernel.dylib _mach_msg_overwrite + 388
3 libsystem_kernel.dylib _mach_msg + 24
4 libdispatch.dylib __dispatch_mach_send_and_wait_for_reply + 540
5 libdispatch.dylib _dispatch_mach_send_with_result_and_wait_for_reply + 60
6 libxpc.dylib _xpc_connection_send_message_with_reply_sync + 240
7 Foundation ___NSXPCCONNECTION_IS_WAITING_FOR_A_SYNCHRONOUS_REPLY__ + 16
8 Foundation -[NSXPCConnection _sendInvocation:orArguments:count:methodSignature:selector:withProxy:] + 2236
9 Foundation -[NSXPCConnection _sendSelector:withProxy:arg1:arg2:arg3:] + 136
10 Foundation __NSXPCDistantObjectSimpleMessageSend3 + 76
11 CoreLocation _CLCopyTechnologiesInUse + 30852
12 CoreLocation _CLCopyTechnologiesInUse + 25724
13 CoreLocation _CLClientStopVehicleHeadingUpdates + 104440
14 MyAPPName +[ZLLocationRecorder locationAuthorised] + 40
15 ... // 以下略

• 首先从第14行找到是ZLLocationRecorder类的locationAuthorised方法调用后，执行到了系统库函数，最终导致了卡死、卡顿。

• 对堆栈中第0-13行中的方法做一番了解，初步发现xpc_connection_send_message_with_reply_sync函数涉及进程间同步通信，可能会阻塞当前线程点击查看官方方法说明。

该函数说明：Sends a message over the connection and blocks the caller until it receives a reply.

• 接下来添加符号断点xpc_connection_send_message_with_reply_sync, 注意如果是系统库中的带下划线的函数，我们添加符号断点的时候一般需要少一个下划线_. 执行后，从Xcode的方法调用栈视图中查看，可以发现ZLLocationRecorder类的locationAuthorised方法内部中调用CLLocationManager类的locationServicesEnabled和authorizationStatus方法都会来到这个符号断点.所以确定了是这两个方法导致的卡顿。（调试时并未发现卡顿，只是线上用户的使用环境更加复杂，卡顿时间长一点就被监控到了，我们目前卡顿监控是3秒，卡死监控是10s+）。

• 然后通过CLLocationManager类的authorizationStatus方法说明，发现也是说在权限发生改变后，系统会保证调用代理方法locationManagerDidChangeAuthorization(_:)，所以就产生了我们的解决方案，最终上线后也是直接解决了这个卡顿，并且APP启动耗时监控数据也因此变好了一些。

三、具体的解决方案

 注意点：设置代理必须在有runloop的线程，如果业务量不多的话，就在主线程设置就可以。

四、Demo类，可以直接用

import CoreLocation

public class XLLocationAuthMonitor: NSObject, CLLocationManagerDelegate {
    // 单例类
    @objc public static let shared = XLLocationAuthMonitor()
    
    /// 定位服务是否可用， 这里设置成变量避免过于频繁调用系统方法时产生卡顿，系统方法涉及进程间通信
    @objc public private(set) var serviceEnabled: Bool {
        set {
            threadSafe { _serviceEnabled = newValue }
        }
        
        get {
            threadSafe { _serviceEnabled ?? CLLocationManager.locationServicesEnabled() }
        }
    }
    
    /// 定位服务授权状态
    @objc public private(set) var authStatus: CLAuthorizationStatus {
        set {
            threadSafe { _authStatus = newValue }
        }
        
        get {
            threadSafe {
                if let auth = _authStatus {
                    return auth
                }
                if #available(iOS 14.0, *) {
                    return locationManager.authorizationStatus
                } else {
                    return CLLocationManager.authorizationStatus()
                }
            }
        }
    }
    
    /// 计算属性，这里返回当前定位是否可用
    @objc public var isLocationEnable: Bool {
        guard serviceEnabled else {
            return false
        }
        
        switch authStatus {
        case .authorizedAlways, .authorizedWhenInUse:
            return true
        case .denied, .notDetermined, .restricted:
            return false
        default: return false
        }
    }
    
    // MARK: - 内部使用的私有属性
    private lazy var locationManager: CLLocationManager = CLLocationManager()
    private let _lock = NSLock()
    private var _serviceEnabled: Bool?
    private var _authStatus: CLAuthorizationStatus?
    
    private override init() {
        super.init()
        // 如果是主线程则直接设置，不是则在mainQueue中设置
        DispatchQueue.main.safeAsync {
            self.locationManager.delegate = self
        }
    }
    
    private func threadSafe<T>(task: () -> T) -> T {
        _lock.lock()
        defer { _lock.unlock() }
        return task()
    }
    
    // MARK: - CLLocationManagerDelegate
    /// iOS 14以上调用
    public func locationManagerDidChangeAuthorization(_ manager: CLLocationManager) {
        if #available(iOS 14.0, *) {
            authStatus = locationManager.authorizationStatus
            serviceEnabled = CLLocationManager.locationServicesEnabled()
        }
    }
    
    /// iOS 14以下调用
    public func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didChangeAuthorization status: CLAuthorizationStatus) {
        authStatus = status
        serviceEnabled = CLLocationManager.locationServicesEnabled()
    }
}