iOS內(nèi)存泄漏問題及解決方案

內(nèi)存泄漏

內(nèi)存泄漏指的是程序中已動態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某些原因未能釋放或無法釋放苦始，造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費(fèi)婚惫，導(dǎo)致程序運(yùn)行速度變慢甚至系統(tǒng)崩潰氧骤。

在 iOS 開發(fā)中會遇到的內(nèi)存泄漏場景可以分為幾類：

循環(huán)引用

當(dāng)對象 A 強(qiáng)引用對象 B奈泪，而對象 B 又強(qiáng)引用對象 A疾棵，或者多個對象互相強(qiáng)引用形成一個閉環(huán)，就是循環(huán)引用馆蠕。

Block

Block 會對其內(nèi)部的對象強(qiáng)引用期升，因此使用的時候需要確保不會形成循環(huán)引用。

舉個例子荆几，看下面這段代碼：

self.block = ^{
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@", self.name);
    });
};
self.block();

block 是 self 的屬性吓妆，因此 self 強(qiáng)引用了 block，而 block 內(nèi)部又調(diào)用了 self吨铸，因此 block 也強(qiáng)引用了 self。要解決這個循環(huán)引用的問題祖秒，有兩種思路诞吱。

使用 Weak-Strong Dance
先用 __weak 將 self 置為弱引用，打破“循環(huán)”關(guān)系竭缝，但是 weakSelf 在 block 中可能被提前釋放房维，因此還需要在 block 內(nèi)部，用 __strong 對 weakSelf 進(jìn)行強(qiáng)引用抬纸，這樣可以確保 strongSelf 在 block 結(jié)束后才會被釋放咙俩。

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.block = ^{
    __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@", strongSelf.name);
    });
};
self.block();

斷開持有關(guān)系
使用 __block 關(guān)鍵字設(shè)置一個指針 vc 指向 self，重新形成一個 self → block → vc → self 的循環(huán)持有鏈湿故。在調(diào)用結(jié)束后阿趁，將 vc 置為 nil，就能斷開循環(huán)持有鏈坛猪，從而令 self 正常釋放脖阵。

__block UIViewController *vc = self;
self.block = ^{
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@", vc.name);
        vc = nil;
    });
};
self.block();

NSTimer

NSTimer 對象是采用 target-action 方式創(chuàng)建的，通常 target 就是類本身墅茉，為了方便又常把 NSTimer 聲明為屬性：

// 第一種創(chuàng)建方式命黔，timer 默認(rèn)添加進(jìn) runloop
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f target:self selector:@selector(timeFire) userInfo:nil repeats:YES];
// 第二種創(chuàng)建方式呜呐，需要手動將 timer 添加進(jìn) runloop
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0f target:self selector:@selector(timeFire) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

這就形成了 self → timer → self(target) 的循環(huán)持有鏈。只要 self 不釋放悍募，dealloc 就不會執(zhí)行蘑辑，timer 就無法在 dealloc 中銷毀，self 始終被強(qiáng)引用坠宴，永遠(yuǎn)得不到釋放洋魂，循環(huán)矛盾，最終造成內(nèi)存泄漏啄踊。

解決方式：

在合適的時機(jī)銷毀 NSTimer
當(dāng) NSTimer 初始化之后忧设，加入 runloop 會導(dǎo)致被當(dāng)前的頁面強(qiáng)引用，因此不會執(zhí)行 dealloc颠通。所以需要在合適的時機(jī)銷毀 _timer址晕，斷開 _timer、runloop 和當(dāng)前頁面之間的強(qiáng)引用關(guān)系顿锰。

使用 GCD 的定時器
GCD 不基于 runloop谨垃，可以用 GCD 的計時器代替 NSTimer 實(shí)現(xiàn)計時任務(wù)。

使用帶 block 的 timer
iOS 10 之后硼控，Apple 提供了一種 block 的方式來解決循環(huán)引用的問題刘陶。

######1.NSTimer
 + (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

為了兼容 iOS 10 之前的方法，可以寫成 NSTimer 分類的形式牢撼，將 block 作為 SEL 傳入初始化方法中匙隔，統(tǒng)一以 block 的形式處理回調(diào)。

// NSTimer+WeakTimer.m
#import "NSTimer+WeakTimer.h"
 
@implementation NSTimer (WeakTimer)
 
+ (NSTimer *)ht_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                                       repeats:(BOOL)repeats
                                         block:(void(^)(void))block {
    return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
                                         target:self
                                       selector:@selector(ht_blockInvoke:)
                                       userInfo:[block copy]
                                        repeats:repeats];
}
 
+ (void)ht_blockInvoke:(NSTimer *)timer {
    void (^block)(void) = timer.userInfo;
    if(block) {
        block();
    }
}

@end

然后在需要的類中創(chuàng)建 timer熏版。

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer ht_scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f repeats:YES block:^{
    [weakSelf timeFire];
}];

循環(huán)加載引起內(nèi)存峰值

因?yàn)檠h(huán)內(nèi)產(chǎn)生大量的臨時對象纷责，直至循環(huán)結(jié)束才釋放，可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏撼短。

for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    NSString *str = @"Abc";
    str = [str lowercaseString];
    str = [str stringByAppendingString:@"xyz"];
    NSLog(@"%@", str);
}

解決方案：在循環(huán)中創(chuàng)建自己的 autoreleasepool再膳，及時釋放占用內(nèi)存大的臨時變量，減少內(nèi)存占用峰值曲横。

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    @autoreleasepool {
        NSString *str = @"Abc";
        str = [str lowercaseString];
        str = [str stringByAppendingString:@"xyz"];
        NSLog(@"%@", str);
    }
}

野指針與僵尸對象

指針指向的對象已經(jīng)被釋放/回收喂柒，這個指針就叫做野指針。這個被釋放的對象就是僵尸對象禾嫉。

如果用野指針去訪問僵尸對象灾杰，或者說向野指針發(fā)送消息，會發(fā)生 EXC_BAD_ACCESS 崩潰夭织，出現(xiàn)內(nèi)存泄漏吭露。

// MRC 下
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Student *stu = [[Student alloc] init];
        [stu setAge:18];
        [stu release];      // stu 在 release 之后，內(nèi)存空間被釋放并回收尊惰，stu 變成野指針
        // [stu setAge:20]; // set 再調(diào)用 setAge 就會崩潰
    }
    return 0;
}

解決方案：當(dāng)對象釋放后讲竿，應(yīng)該將其置為 nil泥兰。

常用的內(nèi)存檢查工具

Instruments

Instruments 是 Xcode 自帶的工具集合，為開發(fā)者提供強(qiáng)大的程序性能分析和測試能力题禀。

它打開方式為：Xcode → Open Developer Tool → Instruments鞋诗。其中的 Allocations、Leaks 和 Zombies 功能可以協(xié)助我們進(jìn)行內(nèi)存泄漏檢查迈嘹。

? Leaks：動態(tài)檢查泄漏的內(nèi)存削彬，如果檢查過程時出現(xiàn)了紅色叉叉，就說明存在內(nèi)存泄漏秀仲，可以定位到泄漏的位置融痛，去解決問題。此外神僵，Xcode 中還提供靜態(tài)監(jiān)測方法 Analyze雁刷，可以直接通過 Product → Analyze 打開，如果出現(xiàn)泄漏保礼，會出現(xiàn)“藍(lán)色分支圖標(biāo)”提示沛励。

? Allocations：用來檢查內(nèi)存使用/分配情況。比如出現(xiàn)“循環(huán)加載引起內(nèi)存峰值”的情況炮障，就可以通過這個工具檢查出來目派。

? Zombies：檢查是否訪問了僵尸對象。

Instruments 的使用相對來說比較復(fù)雜胁赢，你也可以通過在工程中引入一些第三方框架進(jìn)行檢測企蹭。

MLeaksFinder

MLeaksFinder 是 WeRead 團(tuán)隊(duì)開源的 iOS 內(nèi)存泄漏檢測工具。
它的使用非常簡單智末，只要在工程引入框架练对，就可以在 App 運(yùn)行過程中監(jiān)測到內(nèi)存泄漏的對象并立即提醒。MLeaksFinder 也不具備侵入性吹害，使用時無需在 release 版本移除，因?yàn)樗粫?debug 版本生效虚青。
不過 MLeaksFinder 的只能定位到內(nèi)存泄漏的對象它呀，如果你想要檢查該對象是否存在循環(huán)引用。就結(jié)合 FBRetainCycleDetector 一起使用棒厘。

FBRetainCycleDetector

FBRetainCycleDetector 是 Facebook 開源的一個循環(huán)引用檢測工具纵穿。它會遞歸遍歷傳入內(nèi)存的 OC 對象的所有強(qiáng)引用的對象，檢測以該對象為根結(jié)點(diǎn)的強(qiáng)引用樹有沒有出現(xiàn)循環(huán)引用奢人。