iOS 底層原理39:Instruments系列(五)Leaks

iOS 底層原理 文章匯總

引言

iOS 5.0之后apple引入了Xcode編譯器特性ARC(Automatic Reference Counting,自動引用計數)來幫助開發者管理內存,但為了追求app的高性能與減少安裝包大小,工作中很多時候需要我們手動管理內存。再牛的開發者也不能保證自己寫的code 100%沒有內存泄露,出現內存泄露不可怕,可怕的是我們時間與精力花了大把,但內存泄露依舊沒解決,即影響了工作效率也影響自己的心情。

那么我們如何檢測程序的內存泄漏呢?主要有以下兩種方式:

  • 靜態分析(Analyse)
  • 動態分析(Leaks)

靜態分析(Leaks)

  • 主要是通過 Xcode 菜單欄 Product - Analyse,或者快捷鍵 CMD + Shift +B
  • 缺陷:只能檢查編譯時期的內存泄漏,并不能檢測到所有的內存泄漏,主要是因為有些內存泄漏是發生在運行時,需要用戶操作才會產生。

動態檢測(Leaks)

  • Instruments中的Leaks是因為有些內存泄露 是運行中用戶操作過程中產生的內存泄露
  • 在真機或模擬器都可以動態檢測。

Leaks 介紹

從蘋果官方文檔可知,一個app的內存主要分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 都屬于應該釋放而沒釋放的內存,都是內存泄露,而 Leaks 工具只負責檢測 Leaked memory,而不管 Abandoned memory。在 MRC 時代 Leaked memory 很常見,因為很容易忘了調用 release,但在 ARC 時代更常見的內存泄露是循環引用導致的 Abandoned memory,Leaks 工具查不出這類內存泄露,應用有限。

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

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

Leaks 工具

在Leaks中主要包含 4個統計項


Instruments_05_01.png
  • Statistics
  • Call Trees
  • Allocations List
  • Generations

在 Leaks下方包含三個選項


Instruments_05_02.png
  • Mark Generation:生成當前 App 的內存快照

  • Allocation Lifespan:篩選需要記錄的Allocation,一般我們只勾選Created & Persistent

    • All Allocations:所有的
    • Created & Persistent:創建且存活的
    • Created & Destroyed:創建且被銷毀的
  • Allocation Type:記錄Allocation的類型,一般關注All Heap Allocations較多

    • All Heap & Anonymous VM:所有真實內存和虛擬內存
    • All Heap Allocations:所有真實內存
    • All VM Regions:所有分配過的虛擬內存

Statistics 統計項

主要包含6個統計字段,分別對應的含義如下


Instruments_05_03.png
  • Category:對象類型,包含Core Foundation對象、OC類、內存塊
  • Persistent:當前活躍的內存總量
  • #Persistent:當前活躍的內存數量
  • #Transient:已經釋放的內存申請數
  • Total Bytes:總字節數
  • #Total:申請內存總次數

Call Trees 統計項

這個功能是將列表展示類型切換成調用樹的形式,如下所示,有3個統計項:


Call Trees 統計項
  • Bytes Used:相應方法使用的內存量
  • Count:方法被調用的次數
  • Symbol Name:方法名稱

對應的在Call Trees下方還有三個配置項,下面分別來介紹

  • 【調用過濾】Call Tree:配置調用樹的顯示,一般勾選1、3、4、5

    Instruments_05_03.png

    • 1、Separate by Category:按類別隔開,??后,可以更方便的看出是哪些類別的VM
    • 2、Separate by Thread:按線程劃分
    • 3、Invert Call Tree:反轉調用,通俗來說就是從上倒下跟蹤堆棧,例如FuncA{FunB{FunC}} 勾選此項后堆棧以C->B-A 把調用層級最深的C顯示在最外面
    • 4、Hide System Libraries:隱藏系統方法,因為目前我們只關心自定義的方法,這個是必選的
    • 5、Flatten Recursion:遞歸函數,每個堆棧跟蹤一個條目
  • 【數據過濾】Call Tree Constraints:主要是對列表中的數據進行過濾,可以設置最大/最小的數量和字節數

    Instruments_05_05.png

  • 【庫/符號過濾】Data Mining:數據挖掘,簡單來說就是可以過濾掉不看的庫、符號調用,點擊Symbol、Library會自動把你選中的行的符號、庫加到小框中。例如選中start,點擊symbol,就自動過濾了start相關列

Allocations List 統計項

Instruments_05_06.png
  • Adress:內存塊的地址
  • Category:對象的類型
  • Timestamp:申請內存的時間
  • Size:內存塊的大小
  • Responsible Library:負責申請該內存的庫
  • Responsible Caller:負責申請該內存的方法

Generations 統計項

在Allocation中,可以通過對每個動作的前后進行Mark Generation,用來對比內存的增加,可以定位到內存增加的具體方法和代碼所在位置。其中有4列統計項


Instruments_05_07.png
  • Snapshot:快照名
  • Timestamp:快照時間
  • Heap Growth:自上次快照以來的增長數量
  • #Persistent:依舊存活的對象數量

使用

使用主要分兩部分

  • 檢測內存泄漏
  • 查看具體的內存泄漏情況

檢測內存泄漏

  • Xcode菜單 - Product - Profile - Leaks,然后運行程序,隨著對模擬器運行的App的操作,可以在Leaks中查看內存占用的情況。


    Instruments_05_09.png
  • 其中? 表示 不存在內存泄漏,?表示存在內存泄漏,將豎線移動到內存泄漏點,然后選擇 統計項,如下所示


    Instruments_05_10.png
  • 選擇底部的Call Tree在彈窗中選擇Invert Call Tree 和 Hide System Libraries,即可顯示出具體內存泄漏的代碼,點擊最左側的箭頭,可查看文件中具體的代碼


    Instruments_05_11.png

查看內存泄漏引用圖

將Call Tree選項改為Cycles & Roots 即可查看,如下所示


Instruments_05_12.png

參考文章

XCode內存泄漏檢測工具介紹-Instruments之Leaks
使用Instruments定位iOS應用的Memory Leaks
Xcode Instruments Leak解決內存泄漏問題
# iOS Instruments之Leaks
### Xcode Instruments系列之Leaks使用教程
# iOS開發之非常精準內存泄露檢測工具
# Find memory leaks

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 227,428評論 6 531
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,024評論 3 413
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事?!?“怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 175,285評論 0 373
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,548評論 1 307
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,328評論 6 404
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 54,878評論 1 321
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 42,971評論 3 439
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,098評論 0 286
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,616評論 1 331
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,554評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,725評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,243評論 5 355
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 43,971評論 3 345
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,361評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,613評論 1 280
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,339評論 3 390
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,695評論 2 370

推薦閱讀更多精彩內容