IOS性能优化之内存管理与内存爆增(一)

在IOS程序中，内存通常被分成如下5个区域

栈区：存储局部变量，在作用域结束后内存会被回收

堆区：存储Objective-C对象，需要开发者手动申请和释放

BSS区：用来存储未初始化的全局变量和静态变量

数据区：用来存储已经初始化的全局变量、静态变量和常量

代码段：加载代码

在上面的五个内存区域中，除了堆区需要开发者手动进行内存管理外，其它区都由系统自动进行回收。

一 MRC下的内存管理

MRC内存管理下的两条准则：

谁持有对象，谁负责对象，不是自己持有的不能释放

当对象不再需要时，需要主动释放。

不是自己创建的对象，如果自己对其使用了强引用，那么也需要对其负责进行释放。在Objective-C中，下边中的方法，都会对对象进行持有：

需要注意的是，前四个方法都是创建新的对象，让其引用计数为1，retain方法的作用是对当前对象进行持有，使其引用计数加1。

当我们使用[self.view addSubview:v]时，self.view会对v强引用一次，v的引用计数会+1.当self.view被释放时，v也会被释放一次，引用计数会-1。

当我们使用NSArray * array = @[obj]时，array会对obj强引用一次，obj的引用计数会+1，当array被释放时，obj也会被释放一次，引用计数会-1。

二 ARC下的内存管理

在ARC下，有几个修饰关键字非常重要，分别是：__strong、__weak、__unsafe_unretained、__autoreleasing.这些关键字在ARC中被称为所有权修饰符

1 关于__strong

实际上我们使用的指针默认都是__strong关键字修饰的，在ARC环境中，下面两行代码的意义完全一致：

__strong NSArray * v = [NSArray array];

NSArray * v2 = [NSArray array];

__strong修饰符通常用来对变量进行强引用，主要有以下三个作用：

使用__strong修饰的变量如果是自己生成的，则会被添加进自动释放池，在作用域结束后，会被release一次。

使用__strong修饰的变量如果不是自己生成的，则会被强引用，即会被持有使其引用计数+1，在离开作用域后会被release一次。

使用__strong修饰的变量指针如果重新赋值或者置为nil，则变量会被release一次。

2 关于__weak

__weak修饰符通常用来对变量进行弱引用，其最大的用途是避免ARC环境下的循环引用。__weak主要有以下两个作用：

被__weak修饰的变量仅提供弱引用，不会使其引用计数增加。变量对象如果是自己生成的，则会被添加到自动释放池，会在离开作用域时被release一次，如果不是自己生成的，则离开作用域后，不会进行release操作。

被__weak修饰的变量指针，变量如果失效，则指针会被自动置为nil，这时一种比较安全的设计方式，大量的减少了野指针造成的异常。

3 关于__unsafe_unretained

从名字可以看出，这个修饰符是不安全的，和上面__weak修饰符相比，这个修饰符的作用也是对对象进行弱引用，不同的是，当变量对象失效时，其指针不会被自动置为nil。

__unsafe_unretained作用如下：

被__unsafe_unretained修饰的变量仅提供弱引用，不会使其引用计数增加。变量对象如果是自己生成的，则会在离开作用域时被release一次，如果不是自己生成的，则在离开作用域后，不会进行release操作。

当变量失效后，被修饰指针不会被安全处理为nil，即旧地址依然保存。

4 关于__autoreleasing

__sutoreleasing修饰符常与自动释放池一起使用。

5 ARC环境下的几条原则

不能使用retain、release、autorelease函数

不能调用dealloc函数，可以覆写dealloc函数，但是十几种不可调用[super dealloc];

不能使用NSAutoreleasePool,但可以使用@autoreleasepool代替。

对象型变量不能作为C语言的结构体。

二属性修饰符

内存管理相关属性修饰符列举如下表：

三自动释放池

ios系统在运行应用程序时，会自动创建一些线程，每一个线程都默认拥有自动释放池。在每次执行时间循环结束之前，系统都会将其自动释放池清空。因此，大多数情况下，开发者都不必手动创建自动释放池，但有一种情况例外：

如果在大量的循环中生成自动释放对象，则可能会导致内存消耗瞬间暴涨，当所有循环结束后，内存又急剧下降。这样的场景下使用AutoreleasePool进行优化内存：

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view.//使用AutoreleasePool[self useAutoreleasePool];
}
#pragma 使用AutoreleasePool
-(void)useAutoreleasePool
{int n = 100000;for (int i = 0; i < n; i++) {UIView * v = [[UIView alloc] init];v.backgroundColor = [UIColor blueColor];UIImage * image = [UIImage imageNamed:@"yyll_gift_tz"];NSLog(@"i = %d", i);}
}

下图为检测的cpu的使用情况：

可以看到Thread1占用的cpu内存爆增，内存的峰值达到76%.这样的场景适合使用AutoreleasePool，下面是优化后的代码：

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];// Do any additional setup after loading the view.//使用AutoreleasePool[self useAutoreleasePool];
}#pragma 使用AutoreleasePool
-(void)useAutoreleasePool
{int n = 100000;for (int i = 0; i < n; i++) {@autoreleasepool {UIView * v = [[UIView alloc] init];v.backgroundColor = [UIColor blueColor];UIImage * image = [UIImage imageNamed:@"yyll_gift_tz"];}NSLog(@"i = %d", i);}
}

优化后检测到的cpu的使用情况如下：