主要分析MLeaksFinder的原理和具體實現(xiàn)

Leaks

從蘋果官方文檔可知，一個app的內(nèi)存主要分3類

• Leaked memory: Memory unreferenced by your application that cannot be used again or freed (also detectable by using the Leaks instrument).

• Abandoned memory: Memory still referenced by your application that has no useful purpose.

• Cached memory: Memory still referenced by your application that might be used again for better performance.
  其中 Leaked memory 和 Abandoned memory 都屬于應(yīng)該釋放而沒釋放的內(nèi)存拭嫁，都是內(nèi)存泄露，而 Leaks 工具只負責檢測 Leaked memory缺脉，而不管 Abandoned memory靶瘸。在 MRC 時代 Leaked memory 很常見，因為很容易忘了調(diào)用 release俗冻，但在 ARC 時代更常見的內(nèi)存泄露是循環(huán)引用導(dǎo)致的 Abandoned memory堆巧，Leaks 工具查不出這類內(nèi)存泄露妄荔，應(yīng)用有限舰涌。

• 對于 Abandoned memory迁杨，可以用 Instrument 的 Allocations 檢測出來。檢測方法是用 Mark Generation 的方式讥蔽，當你每次點擊 Mark Generation 時荒揣，Allocations 會生成當前 App 的內(nèi)存快照篷角，而且 Allocations 會記錄從上回內(nèi)存快照到這次內(nèi)存快照這個時間段內(nèi)，新分配的內(nèi)存信息系任。缺點是需要重復(fù)操作恳蹲，其無法及時得知泄漏

• 對于 Leaked memory，可以使用Leaks 工具檢測俩滥，適用于運行時的檢測

介紹

MLeaksFinder 提供了內(nèi)存泄露檢測更好的解決方案嘉蕾。只需要引入 MLeaksFinder，就可以自動在 App 運行過程檢測到內(nèi)存泄露的對象并立即提醒霜旧，無需打開額外的工具错忱，也無需為了檢測內(nèi)存泄露而一個個場景去重復(fù)地操作。MLeaksFinder 目前能自動檢測 UIViewController 和 UIView 對象的內(nèi)存泄露颁糟，而且也可以擴展以檢測其它類型的對象航背。
當發(fā)生內(nèi)存泄露時，MLeaksFinder 會中斷言棱貌，并準確的告訴你哪個對象泄露了。這里設(shè)計為中斷言而不是打日志讓程序繼續(xù)跑箕肃，是因為很多人不會去看日志婚脱，斷言則能強制開發(fā)者注意到并去修改，而不是犯拖延癥勺像。

優(yōu)勢

從 MLeaksFinder 的使用方法可以看出障贸，MLeaksFinder 具備以下優(yōu)點：

• 使用簡單，不侵入業(yè)務(wù)邏輯代碼吟宦，不用打開 Instrument
• 不需要額外的操作篮洁，你只需開發(fā)你的業(yè)務(wù)邏輯，在你運行調(diào)試時就能幫你檢測
• 內(nèi)存泄露發(fā)現(xiàn)及時殃姓，更改完代碼后一運行即能發(fā)現(xiàn)（這點很重要袁波，你馬上就能意識到哪里寫錯了）
• 精準瓦阐，能準確地告訴你哪個對象沒被釋放

原理

• 其本質(zhì)也是采用 category + runtime 實現(xiàn)，主要是通過AOP切面編程思想來添加額外的功能篷牌，實現(xiàn)代碼無侵入的內(nèi)存泄漏檢測

• 其類的結(jié)構(gòu)圖示如下所示

  
  
  類的結(jié)構(gòu)圖示.jpg

具體實現(xiàn)

• 1睡蟋、尋找釋放點
  這里主要是通過AOP思想，通過method swizzling替換了幾個釋放方法

  
  
  method swizzling替換.jpg

• 2枷颊、追蹤泄漏
  從上面Hook的方法的具體實現(xiàn)戳杀，我們發(fā)現(xiàn)一個共通點，最后都會調(diào)用 willDealloc 方法夭苗，說明當追蹤到頁面需要釋放時信卡，會調(diào)用此方法，以 UIViewController+MemoryLeak 分類中的 dismissViewControllerAnimated:completion: 方法為例题造，查看其具體實現(xiàn)

//load方法中hook dissmiss方法
[self swizzleSEL:@selector(dismissViewControllerAnimated:completion:) withSEL:@selector(swizzled_dismissViewControllerAnimated:completion:)];

//swizzled_dismissViewControllerAnimated:completion:的具體實現(xiàn)
- (void)swizzled_dismissViewControllerAnimated:(BOOL)flag completion:(void (^)(void))completion {
  [self swizzled_dismissViewControllerAnimated:flag completion:completion];
   
  UIViewController *dismissedViewController = self.presentedViewController;
  if (!dismissedViewController && self.presentingViewController) {
    dismissedViewController = self;
  }
   
  if (!dismissedViewController) return;
   //視圖控制器即將被釋放時調(diào)用 willDealloc 方法
  [dismissedViewController willDealloc];
}

查看 willDealloc 的具體實現(xiàn)

- (BOOL)willDealloc {
  //調(diào)用父類的 willDealloc 方法
  if (![super willDealloc]) {
    return NO;
  }
  //構(gòu)建堆棧信息
  [self willReleaseChildren:self.childViewControllers];
  [self willReleaseChild:self.presentedViewController];
   
  if (self.isViewLoaded) {
    [self willReleaseChild:self.view];
  }
   
  return YES;
}

• 3傍菇、報告泄漏
  上述調(diào)用父類的 willDealloc，其實就是調(diào)用 NSObject分類中的 willDealloc 方法晌梨，其中主要做了以下幾件事
  • 首先判斷這個class是否在白名單中桥嗤，如果在則忽略 ==> 白名單機制
  • 如果當前對象在發(fā)送action則忽略它（因為 willDealloc）總會先于他們調(diào)用）
  • 設(shè)置一個weak指針，在調(diào)用 dispatch_after 在2秒后調(diào)用 assertNotDealloc 方法仔蝌，如果還沒釋放泛领，那么會進入這個方法，如果已經(jīng)釋放了敛惊，那么這個方法是進不去的渊鞋。

- (BOOL)willDealloc {
  //獲取類名
  NSString *className = NSStringFromClass([self class]);
  //判斷這個class是否在白名單中，如果是瞧挤，則忽略 -- 白名單機制
  if ([[NSObject classNamesWhitelist] containsObject:className])
    return NO;
  //UIControl的target-action機制锡宋，如果當前對象在發(fā)送action，則忽略（因為willDealloc會先于action調(diào)用）
  NSNumber *senderPtr = objc_getAssociatedObject([UIApplication sharedApplication], kLatestSenderKey);
  if ([senderPtr isEqualToNumber:@((uintptr_t)self)])
    return NO;
  //設(shè)置一個weak指針特恬，指向self
  __weak id weakSelf = self;
  //在2s后执俩，如果當前對象還沒有釋放，則會執(zhí)行到assertNotDealloc方法癌刽。如果已經(jīng)釋放役首，那么weakSelf則會是nil，不會走到assertNotDealloc方法
  dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    __strong id strongSelf = weakSelf;
    //直接中斷言显拜，即報告內(nèi)存泄漏
    [strongSelf assertNotDealloc];
  });
   
  return YES;
}

• 4衡奥、構(gòu)建堆棧信息
  調(diào)用了父類方法的實現(xiàn)后，在顯示堆棧信息之前远荠，還需要進行堆棧信息的構(gòu)造矮固，主要是通過willReleaseChild、willReleaseChildren兩個方法譬淳，其作用是向這個對象之中的子對象調(diào)用willDealloc 釋放的方法档址，如 view 的 subviews盹兢， UINavigationController 的 viewcontrollers 等等的子對象。

//向這個對象中的子對象調(diào)用釋放的方法
- (void)willReleaseChild:(id)child {
  if (!child) {
    return;
  }
   
  [self willReleaseChildren:@[ child ]];
}
//遍歷子對象辰晕，然后將父對象的class name加上子對象的class name蛤迎，一步步構(gòu)造出一個 視圖堆棧，如果出現(xiàn)內(nèi)存泄漏含友，直接打印此對象的 視圖堆棧即可
- (void)willReleaseChildren:(NSArray *)children {
  NSArray *viewStack = [self viewStack]; //通過關(guān)聯(lián)對象獲取值 子視圖的 class name
  NSSet *parentPtrs = [self parentPtrs]; //通過關(guān)聯(lián)對象獲取 父對象的 class name
  for (id child in children) {
    NSString *className = NSStringFromClass([child class]);
    [child setViewStack:[viewStack arrayByAddingObject:className]];
    [child setParentPtrs:[parentPtrs setByAddingObject:@((uintptr_t)child)]];
    [child willDealloc];
  }
}

其整體的流程圖示如下

整體的流程圖示.jpg