iOS性能優化以內存管理：Analyze、Leaks、Allocations的使用和案例代碼

 

最近接了個小任務，和公司的iOS小夥伴們分享下instruments的具體使用，因而有了這篇博客...性能優化是一個很大的話題，這裏討論的主要是內存泄露部分。

 

一. 一些相關概念

不少人應該比較瞭解這塊內容了...能夠權當複習複習...

1.內存空間的劃分: 咱們知道，一個進程佔用的內存空間，包含5種不一樣的數據區：（1）BSS段：一般是存放未初始化的全局變量；（2）數據段：一般是存放已初始化的全局變量。（3）代碼段：一般是存放程序執行代碼。（4）堆：一般是用於存放進程運行中被動態分配的內存段，OC對象（全部繼承自NSObject的對象）就存放在堆裏。（5）棧：由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量等值。

棧內存是系統來管理的，所以咱們常說的內存管理，指的是堆內存的管理，也就是全部OC對象的建立和銷燬的管理。伴隨着iOS5的到來，蘋果推出了ARC（自動引用計數）技術，此模式下編譯器會自動在合適的地方插入retain、release、autorelease語句，也就是說編譯器會自動生成內存管理的代碼，解放了廣大程序猿的雙手，也基本上避免了內存泄露問題，可是呢...

2.內存泄露：百度百科給的定義是："內存泄漏也稱做'存儲滲漏'，用動態存儲分配函數動態開闢的空間，在使用完畢後未釋放，結果致使一直佔據該內存單元。直到程序結束。（其實說白了就是該內存空間使用完畢以後未回收）即所謂內存泄漏"。在iOS應用中的內存泄露，緣由通常有循環引用、錯用Strong/copy等。

 

二. Analyze—靜態分析

顧名思義，靜態分析不須要運行程序，就能檢查到存在內存泄露的地方。

1. 使用方法：打開Xcode，command + shift + B；或者Xcode - Product - Analyze；

2. 常見的三種泄露情形：

（1）建立了一個對象，可是並無使用。Xcode提示信息：Value Stored to 'number' is never read。翻譯一下：存儲在'number'裏的值從未被讀取過。

（2）建立了一個（指針可變的）對象，且初始化了，可是初始化的值一直沒讀取過。Xcode提示信息：Value Stored to 'str' during its initialization is never read

（3）調用了讓某個對象引用計數加1的函數，但沒有調用相應讓其引用計數減1的函數。Xcode提示信息：Potential leak of an object stored into 'subImageRef'。 翻譯一下：subImageRef對象的內存單元有潛在的泄露風險。

3. 貼上Demo代碼：

/**
 * 情 形 一：建立了一個對象，可是並無使用。
 * 提示信息：Value Stored to 'number' is never read
 * 翻譯一下：存儲在'number'裏的值從未被讀取過，
 */
- (void)leakOne {
    NSString *str1 = [NSString string];
    NSNumber *number;
    number = @(str1.length);
    /*
     說咱們沒有讀取過它，那就讀取一下，好比打開下面這句代碼，對它發送class消息，就再也不會有這個提示了。
     固然最好的方法仍是將有關number的代碼都刪掉，由於，你只對number賦值，又不使用，那幹嗎建立出來呢。
     這是一個比較常見和典型的錯誤，也很容易檢查出來
     */
    // [number class];
}

/**
 * 情 形 二：建立了一個（指針可變的）對象，且初始化了，可是初始化的值一直沒讀取過。
 * 提示信息：Value Stored to 'str' during its initialization is never read
 */
- (void)leakTwo {
    NSString *str = [NSString string]; // 建立並初始化str，此時已經有一個內存單元保存str初始化的值
    // NSString *str; // 這樣就內存不泄露，由於str是可變的，只須要先聲明就行。
    // printf("str前 = %p\n",str);
    str = @"ceshi";             // str被改變了，指向了"ceshi"所在的地址，指針改變了，但以前保存初始化值的內存空間還未釋放，保存str初始化值的內存單元泄露了。
    // printf("str後 = %p\n",str); // 指針改變了
    [str class];
    
    // 再舉兩個例子，同理
    
    NSArray *arr = [NSArray array];
    // printf("arr前 = %p\n",arr);
    // NSArray *arr;            // 這樣就內存不泄露
    arr = @[@"1",@"2"];
    // printf("arr後 = %p\n",arr); // 指針改變了
    [arr class];
    
    CGRect rect = self.view.frame;
    // CGRect rect = CGRectZero; // 這樣就內存不泄露
    rect = CGRectMake(0, 0, 0, 0);
    NSLog(@"rect = %@",NSStringFromCGRect(rect));
}

/**
 * 情 形 三：調用了讓某個對象引用計數加1的函數，但沒有調用相應讓其引用計數減1的函數。
 * 提示信息：Potential leak of an object stored into 'subImageRef'
 * 翻譯一下：subImageRef對象的內存單元有潛在的泄露風險
 */
- (void)leakThree {
    CGRect rect = CGRectMake(0, 0, 50, 50);
    UIImage *image;
    CGImageRef subImageRef = CGImageCreateWithImageInRect(image.CGImage, rect); // subImageRef 引用計數 + 1;
    
    UIImage* smallImage = [UIImage imageWithCGImage:subImageRef];
    
    // 應該調用對應的函數，讓subImageRef的引用計數減1,就不會泄露了
    // CGImageRelease(subImageRef);
    
    [smallImage class];
    UIGraphicsEndImageContext();
}

View Code

貼上照片:

 

三. Leaks—內存泄露

Leaks是動態的內存泄露檢查工具，須要一邊運行程序，一邊檢測。

1.使用方法: 進入Xcode，command + control + i；或者Xcode - Xcode - Open Developer Tool - Instruments; 或者Xcode - Product - Profile。選擇Leaks。

2.界面詳情以下，這是運行時的界面

 測試了好幾個項目，發現用靜態分析檢查過的代碼，內存泄露都比較少。有2個項目能點的按鈕都點了，能進的頁面都進的，Leaks也沒檢測到泄露。

 

四. Allocations—內存分配

Allocations是檢測程序運行過程當中的內存分配狀況的，也須要同時運行着程序。1.打開方法：同上。2.界面狀況以下：

截圖二：

 雙擊某一個方法，一樣會跳轉到代碼裏，會有每一句代碼對應的內存分配狀況，根據這些信息，能夠對程序裏不一樣代碼的內存佔用狀況有一些認識，並進行鍼對性的優化。

 

五. 平時寫代碼的一些tip

說到底呢，instruments只是一組工具，幫助咱們分析代碼的工具，可能檢查的出的內存問題和性能問題，確定仍是由代碼形成的。養成良好的代碼習慣，纔是根本的解決方法。首先是避免出現靜態分析裏提到的三種常見內存泄露問題，我測試的好幾個項目裏，都有出現這個問題。

tip：哪些狀況會增長CPU的消耗？「搬運自YYKit的做者的博客（強烈推薦）：ibireme」

(1) 建立對象、調整對象屬性、銷燬對象。（2）佈局計算和Autolayout。（3）文本的計算和渲染。（4）圖片的解碼和繪製。「用Time Profiler分析一下，能夠更直觀地感覺到哪些操做比較耗時，使用方法同上。」

小結：作好cell等可複用對象的重用；能夠只建立一次的對象，不要建立屢次（好比頁面的某個功能彈窗）；用較少的對象和方法調用去實現功能；將耗時的操做放在子線程等能夠對內存和性能作一些優化。