iOS平臺(tái)的內(nèi)存使用引用計(jì)數(shù)的機(jī)制,并且引入了半自動(dòng)釋放機(jī)制唇敞;這種使用上的多樣性厢拭,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)者在內(nèi)存使用上非常容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和內(nèi)存莫名的增長(zhǎng)情況; 本文會(huì)介紹iOS平臺(tái)的內(nèi)存使用原則與使用陷阱展融; 深度剖析autorelease機(jī)制;低內(nèi)存報(bào)警后的處理流程豫柬;并結(jié)合自身實(shí)例介紹內(nèi)存暴增的問(wèn)題追查記錄以及相關(guān)工具的使用情況告希;
內(nèi)存暴增,內(nèi)存泄漏烧给,autorelease燕偶;內(nèi)存報(bào)警;
iOS平臺(tái)的內(nèi)存管理采用引用計(jì)數(shù)的機(jī)制础嫡;當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)使用alloc或者allWithZone方法時(shí)指么,引用計(jì)數(shù)就會(huì)+1;當(dāng)釋放對(duì)象使用release方法時(shí)榴鼎,引用計(jì)數(shù)就是-1伯诬;這就意味著每一個(gè)對(duì)象都會(huì)跟蹤有多少其他對(duì)象引用它,一旦引用計(jì)數(shù)為0巫财,該對(duì)象的內(nèi)存就會(huì)被釋放掉盗似;另外,iOS也提供了一種延時(shí)釋放的機(jī)制AutoRelease翁涤,以這種方式申請(qǐng)的內(nèi)存桥言,開(kāi)發(fā)者無(wú)需手動(dòng)釋放萌踱,系統(tǒng)會(huì)在某一時(shí)機(jī)釋放該內(nèi)存葵礼; 由于iOS平臺(tái)的這種內(nèi)存管理的多樣性,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)者在內(nèi)存使用上很容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏或者程序莫名崩潰的情況并鸵,本文會(huì)詳細(xì)介紹iOS平臺(tái)內(nèi)存的使用規(guī)范與技巧以及如何利用工具避免或者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題鸳粉;
2.1.1 誰(shuí)創(chuàng)建,誰(shuí)釋放园担;
如果是以alloc届谈,new或者copy枯夜,mutableCopy創(chuàng)建的對(duì)象,則必須調(diào)用release或者autorelease方法釋放內(nèi)存艰山;
例如: ClassA* obj = [[ClassAalloc] init]湖雹;
……
[objrelease];
obj = nil;? /* 防止野指針*/
2.1.2 誰(shuí)retain帝洪,誰(shuí)釋放蛇摸;
如果對(duì)一個(gè)對(duì)象發(fā)送 retain消息,其引用計(jì)數(shù)會(huì)+1订讼,則使用完必須發(fā)送release或者autorelease方法釋放內(nèi)存或恢復(fù)引用計(jì)數(shù)纵装;
例如:ClassA* obj = [[ClassAalloc] init]征讲;/* 引用計(jì)數(shù) 1*/
ClassA* obj1 = obj;
[obj1retain]; ?/*引用計(jì)數(shù) 2*/
……
[obj1release]; /* 引用計(jì)數(shù) 1*/
obj1=nil;
[objrelease]; /* 引用計(jì)數(shù) 0*/
obj=nil;
不論使用的是alloc(copy,new)創(chuàng)建的對(duì)象挽唉,還是通過(guò)retain增加了引用計(jì)數(shù)滤祖,在對(duì)象使用完后,都要調(diào)用release或者autorelease方法橱夭;釋放內(nèi)存氨距,確保沒(méi)有內(nèi)存泄漏;
2.1.4 沒(méi)創(chuàng)建且沒(méi)retain棘劣,別釋放俏让;
不要釋放那些不是自己alloc或者retain的對(duì)象,否則程序會(huì)crash茬暇;
不要釋放autorelease的對(duì)象首昔,否則程序會(huì)crash
例如:
ClassA* obj = [[[ClassAalloc] init]autorelease];/* 自動(dòng)釋放*/
……
[objrelease]; /* 程序crash */
obj=nil;
NSString* content = [NSString stringWithFormat: @”…”];
/* 系統(tǒng)返回的對(duì)象是autorelease的 */
……
[contentrelease]; /* 試圖釋放一個(gè)autorelease對(duì)象糙俗,程序會(huì)crash*/
content=nil;
一般來(lái)說(shuō)勒奇,復(fù)制一個(gè)對(duì)象包括創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例,并以原始對(duì)象中的值初始化這個(gè)新的實(shí)例巧骚。復(fù)制非指針型實(shí)例變量的值很簡(jiǎn)單赊颠,比如布爾,整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)劈彪。復(fù)制指 針型實(shí)例變量有兩種方法竣蹦。一種方法稱為淺拷貝,即將原始對(duì)象的指針值復(fù)制到副本中沧奴。因此痘括,原始對(duì)象和副本共享引用數(shù)據(jù)。另一種方法稱為深拷貝,即復(fù)制指針 所引用的數(shù)據(jù)纲菌,并將其賦給副本的實(shí)例變量挠日。
實(shí)例變量的set方法的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該能夠反映出您需要使用的復(fù)制類型。如果相應(yīng)的set方法復(fù)制了新的值翰舌,如下面的方法所示嚣潜,那么您應(yīng)該深拷貝這個(gè)實(shí)例變量:
- (void)setMyVariable:(id)newValue
{
[myVariable autorelease];
myVariable = [newValuecopy];
}
如果相應(yīng)的set方法保留了新的值,如下面的方法所示椅贱,那么您應(yīng)該淺拷貝這個(gè)實(shí)例變量:
- (void)setMyVariable:(id)newValue
{
[myVariable autorelease];
myVariable = [newValueretain];
}
一般在程序的頭文件中郑原,會(huì)設(shè)置成員變量的屬性,obj-C可以自動(dòng)生成對(duì)成員變量的set和get函數(shù)夜涕;
聲明:
@property (copy) NSString *str; /* 復(fù)制對(duì)象犯犁,引用計(jì)數(shù)初始為1*/
@property (readonly) NSString *str1; /* 只讀對(duì)象,不可更改*/
@property (retain) NSString *str2; /* retain對(duì)象女器,引用計(jì)數(shù)+1*/
@property (assign) int num; /* 非指針變量酸役,直接賦值 */
實(shí)現(xiàn):
@synthesize str;
@synthesize str1;
@synthesize str2;
@synthesize num;
2.3.2 存取方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
屬性的聲明和實(shí)現(xiàn),實(shí)際上是系統(tǒng)幫助開(kāi)發(fā)者自動(dòng)生成了對(duì)成員變量的set和get方法驾胆;當(dāng)然開(kāi)發(fā)者也可以顯性的定義set和get函數(shù)涣澡;下面介紹一下系統(tǒng)自動(dòng)生成set和get方法的定義,以@property (retain) NSString *str2; 舉例說(shuō)明:
@interface ClassA : NSObject
-(NSString *) getStr2;
-(void) setStr2:(NSString *) value;
@end
@implementation ClassA
-(NSString *) getStr2{
return str2;
}
- setStr2:(NSString *) value {
if (str2 != value){? /* 如果參數(shù)與原來(lái)的值不同丧诺,則先釋放原來(lái)的值入桂,然后在賦值并retain */
[str2release];
str2 = [valueretain];
}
}
注意: 在屬性中聲明為retain或者copy的成員變量,在delloc函數(shù)中驳阎,都要顯性的release抗愁;
-(void) dealloc{
[str2release];
……
}
自動(dòng)釋放池是一個(gè)NSAutoreleasePool實(shí)例,其中“包含”已經(jīng)收到autorelease消息的其他對(duì)象呵晚;當(dāng)自動(dòng)釋放池被回收時(shí)蜘腌,它會(huì)向其中的每個(gè)對(duì)象發(fā)送一條release消息。一個(gè)對(duì)象可以被數(shù)次放入一個(gè)自動(dòng)釋放池中饵隙,并且在每次被放入池中的時(shí)候都會(huì)收到一條release消息撮珠。因此,向?qū)ο蟀l(fā)送autorelease消息(而不是release消息)可以至少將該對(duì)象的生命周期延長(zhǎng)至自動(dòng)釋放池本身被釋放的時(shí)候(如果在此期間對(duì)象被保留金矛,則它可以存活更久)芯急。
Cocoa總是期望有一個(gè)自動(dòng)釋放池可用。如果自動(dòng)釋放池不可用驶俊,那么自動(dòng)釋放對(duì)象就無(wú)法得到釋放娶耍,您也就泄漏了內(nèi)存。如果當(dāng)自動(dòng)釋放池不可用的時(shí)候废睦,您發(fā)送了autorelease消息伺绽,那么Cocoa會(huì)記錄相應(yīng)的錯(cuò)誤信息养泡。
您可以使用常見(jiàn)的alloc和init消息來(lái)創(chuàng)建一個(gè)NSAutoreleasePool對(duì)象嗜湃,并使用drain銷毀它奈应。自動(dòng)釋放池應(yīng)該總是在與它被創(chuàng)建時(shí)所處的相同上下文環(huán)境(方法或函數(shù)的調(diào)用,或循環(huán)體)中被銷毀购披。
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
……
[pool drain];
自動(dòng)釋放池被置于一個(gè)堆棧中杖挣,雖然它們通常被稱為被“嵌套”的。當(dāng)您創(chuàng)建一個(gè)新的自動(dòng)釋放池時(shí)刚陡,它被添加到堆棧的頂部惩妇。當(dāng)自動(dòng)釋放池被回收時(shí),它們從堆棧中被刪除筐乳。當(dāng)一個(gè)對(duì)象收到送autorelease消息時(shí)歌殃,它被添加到當(dāng)前線程的目前處于棧頂?shù)淖詣?dòng)釋放池中。
我們通常會(huì)提及自動(dòng)釋放池是被嵌套的蝙云。但是氓皱,您也可以認(rèn)為嵌套自動(dòng)釋放池位于一個(gè)堆棧中,其中勃刨,“最內(nèi)層”的自動(dòng)釋放池位于棧頂波材。如前所述,嵌套自動(dòng)釋放池實(shí)際上是這樣實(shí)現(xiàn)的:程序中的每個(gè)線程都維護(hù)一個(gè)自動(dòng)釋放池的堆棧身隐。當(dāng)您創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池時(shí)廷区,它被壓入當(dāng)前線程的堆棧的棧頂。當(dāng)一個(gè)對(duì)象被自動(dòng)釋放時(shí)—也就是說(shuō)贾铝,當(dāng)一個(gè)對(duì)象收到一條autorelease消息或者當(dāng)它作為一個(gè)參數(shù)被傳入addObject:類方法時(shí)—它總是被放入堆棧頂部的自動(dòng)釋放池中隙轻。
因此,自動(dòng)釋放池的作用域是由它在堆棧中的位置以及它的存在情況定義的垢揩。自動(dòng)釋放對(duì)象被添加至棧頂?shù)淖詣?dòng)釋放池中大脉。如果另一個(gè)自動(dòng)釋放 池被創(chuàng)建,則當(dāng)前位于棧頂?shù)某鼐统銎渥饔糜蛩ⅲ钡叫碌某乇会尫艦橹梗ù藭r(shí)原來(lái)的自動(dòng)釋放池再次成為棧頂?shù)淖詣?dòng)釋放池)镰矿。當(dāng)自動(dòng)釋放池本身被釋放的時(shí)候, 它(顯然)就永久地超出其作用域俘种。
如果您釋放了一個(gè)不是位于堆棧頂部的自動(dòng)釋放池秤标,則這會(huì)導(dǎo)致堆棧中所有位于它上面的(未釋放的)自動(dòng)釋放池,連同它們包含的所有對(duì)象一起被釋放宙刘。當(dāng)您用完自動(dòng)釋放池時(shí)苍姜,如果您一時(shí)疏忽,忘記向它發(fā)送release消息(不推薦您這樣做)悬包,那么衙猪,當(dāng)嵌套在它外層的自動(dòng)釋放池中的某個(gè)被釋放時(shí),它也會(huì)被釋放。
這種行為對(duì)于異常的處理很有意義垫释。如果發(fā)生異常丝格,并且線程突然轉(zhuǎn)移出當(dāng)前的上下文環(huán)境,則與該上下文相關(guān)聯(lián)的自動(dòng)釋放池將被釋放棵譬。但 是显蝌,如果被釋放的池不是線程堆棧頂部的池,則所有位于該自動(dòng)釋放池之上的自動(dòng)釋放池也會(huì)被釋放(并在這個(gè)過(guò)程中釋放其中所有的對(duì)象)订咸。然后曼尊,先前位于被釋 放的池下面的自動(dòng)釋放池則成為線程堆棧最頂端的自動(dòng)釋放池。由于這種行為脏嚷,異常處理程序則不需要釋放收到autorelease消息的對(duì)象骆撇。對(duì)于異常處理程序來(lái)說(shuō),沒(méi)有必要也不值得向它的自動(dòng)釋放池發(fā)送release父叙,除非異常處理程序重新引發(fā)該異常艾船。
3.3 自動(dòng)施放池的手動(dòng)創(chuàng)建與自動(dòng)創(chuàng)建
3.3.1 需要手動(dòng)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池
如果你正在編寫(xiě)一個(gè)不是基于Application Kit的程序,比如命令行工具高每,則沒(méi)有對(duì)自動(dòng)釋放池的內(nèi)置支持屿岂;你必須自己創(chuàng)建它們。
如果你生成了一個(gè)從屬線程鲸匿,則一旦該線程開(kāi)始執(zhí)行爷怀,你必須立即創(chuàng)建你自己的自動(dòng)釋放池;否則带欢,你將會(huì)泄漏對(duì)象运授。
如果你編寫(xiě)了一個(gè)循環(huán),其中創(chuàng)建了許多臨時(shí)對(duì)象乔煞,你可以在循環(huán)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池吁朦,以便在下次迭代之前銷毀這些對(duì)象。這可以幫助減少應(yīng)用程序的最大內(nèi)存占用量渡贾。
3.3.2 系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池
Application Kit會(huì)在一個(gè)事件周期(或事件循環(huán)迭代)的開(kāi)端—比如鼠標(biāo)按下事件—自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池逗宜,并且在事件周期的結(jié)尾釋放它.
在前文已經(jīng)提到,不要釋放不是自己創(chuàng)建的對(duì)象空骚;
釋放自己的autorelease對(duì)象纺讲,app會(huì)crash;
釋放系統(tǒng)的autorelease對(duì)象囤屹,app會(huì)crash熬甚;
循環(huán)引用,容易產(chǎn)生野引用肋坚,內(nèi)存無(wú)法回收乡括,最終導(dǎo)致內(nèi)存泄漏肃廓!可以通過(guò)弱引用的方式來(lái)打破循環(huán)引用鏈;
5 iOS平臺(tái)內(nèi)存報(bào)警機(jī)制
由于iOS平臺(tái)的內(nèi)存管理機(jī)制诲泌,不支持虛擬內(nèi)存盲赊,所以在內(nèi)存不足的情況,不會(huì)去Ram上創(chuàng)建虛擬內(nèi)存档礁;所以一旦出現(xiàn)內(nèi)存不足的情況,iOS平臺(tái)會(huì)通知所有已經(jīng)運(yùn)行的app吝沫,不論是前臺(tái)app還是后臺(tái)掛起的app呻澜,都會(huì)收到 memory warning的notice;一旦app收到memory warning的notice惨险,就應(yīng)該回收占用內(nèi)存較大的變量羹幸;
1: app收到系統(tǒng)發(fā)過(guò)來(lái)的memory warning的notice;
2: app釋放占用較大的內(nèi)存辫愉;
3: 系統(tǒng)回收此app所創(chuàng)建的autorelease的對(duì)象栅受;
4: app返回到已經(jīng)打開(kāi)的頁(yè)面時(shí),系統(tǒng)重新調(diào)用viewdidload方法恭朗,view重新加載頁(yè)面數(shù)據(jù)屏镊;重新顯示;
在Simulate上可以模擬低內(nèi)存報(bào)警消息痰腮;
iOS模擬器 -> 硬件 -> 模擬內(nèi)存警告而芥;
開(kāi)發(fā)者可以在模擬器上來(lái)模擬手機(jī)上的低內(nèi)存報(bào)警情況,可以避免由于低內(nèi)存報(bào)警引出的app的莫名crash問(wèn)題膀值;
iOS的分析工具可以發(fā)現(xiàn)編譯中的warning棍丐,內(nèi)存泄漏隱患,甚至還可以檢查出logic上的問(wèn)題沧踏;所以在自測(cè)階段一定要解決Analyze發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題歌逢,可以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的bug;
內(nèi)存泄漏隱患提示:
Potential Leak of an object allocated on line ……
數(shù)據(jù)賦值隱患提示:
The left operand of …… is a garbage value;
對(duì)象引用隱患提示:
Reference-Counted object is used after it is released;
以上提示均比較嚴(yán)重翘狱,可能會(huì)引起嚴(yán)重問(wèn)題秘案,需要開(kāi)發(fā)者密切關(guān)注!
內(nèi)存檢測(cè)工具可以通過(guò)iOS自帶Leak工具檢測(cè) 是否有內(nèi)存泄漏潦匈;
一般通過(guò)Leak工具可以很快的檢查出程序哪里有內(nèi)存泄漏踏烙,一般這種問(wèn)題也比較容易解決,可是有時(shí)候即使解決了所有的內(nèi)存泄漏历等,但還是發(fā)現(xiàn)程序在運(yùn)行中讨惩,內(nèi)存還是在不斷的瘋漲,這時(shí)候可能就要借助另外一個(gè)工具Allocations來(lái)檢查是那些地方使用的內(nèi)存比較多而且是持續(xù)增長(zhǎng)寒屯;下面詳細(xì)介紹一下這兩個(gè)工具的使用方法: Leak和Allocations荐捻;
Leak工具:
通過(guò)Leak工具可以很快發(fā)現(xiàn)代碼中的內(nèi)存泄漏黍少,通過(guò)工具也可以很快找到發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼段:
Allocations工具:
此工具會(huì)顯示出所有申請(qǐng)內(nèi)存的地方,并統(tǒng)計(jì)申請(qǐng)的次數(shù)和大写γ妗厂置; 從這個(gè)列表中可以找出內(nèi)存申請(qǐng)次數(shù)最多且申請(qǐng)內(nèi)存最大的語(yǔ)句;從而分析出哪些地方使用的內(nèi)存最多魂角,進(jìn)而可以優(yōu)化和改進(jìn)昵济;
上圖是按照申請(qǐng)內(nèi)存多少來(lái)排序的,可以方便的了解哪些代碼申請(qǐng)的內(nèi)存多野揪;
注意:
1:iOS的SQLite 最好不要頻繁的打開(kāi)和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)访忿,這樣SQLite在內(nèi)部會(huì)增加內(nèi)存Cache, 每次會(huì)增長(zhǎng)51K的內(nèi)存buffer斯稳,如果頻繁打開(kāi)和關(guān)閉SQLite的話海铆,內(nèi)存很快就會(huì)漲到幾十兆,甚至上百兆挣惰!
2:Image的顯示卧斟,從網(wǎng)絡(luò)上下載的圖片或者頭像,Image內(nèi)部API憎茂,每次會(huì)增加9K的cache珍语;
http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=15963
http://developer.apple.com/library/IOs/navigation/
by lixin