上一章节我们认识了计算机中的内存相关知识，本章节我们整理一些 iOS中内存需要关注的点以及 iOS 的内存管理。
关于虚拟内存系统
iOS 包含一个完全集成的虚拟内存系统，这个虚拟内存系统是无法关闭的，会一直开启。这个虚拟内存系统可以为每个32位进程提供4GB的可寻址空间。
虚拟内存管理器会创建一个逻辑地址空间（或虚拟地址空间）用于每个进程（APP），并将其划分为大小均匀的内存块，称为页。早期的版本，页面大小是4kb，A9系统之后，每页大小为16kb。MMU 负责虚拟地址和物理地址的转换。
低内存警告
当iOS 遇到内存不足时，系统可能会向当前运行中的APP发送低内存警告。APP在接收到低内存警告时，应该及时做出响应，尽可能的释放未在使用的内存对象。
OOM
如果在收到低内存警告时，未能释放足够多的内存资源，那么系统可能会杀死一个或多个APP，这就会产生所谓的OOM（out-of-memory）崩溃。oom发生时从现象上看，与普通的Crash 并无区别，只是无法像监控Crash那样监控到OOM崩溃。不过在发生OOM崩溃后，当前设备的设置-隐私-分析与改进中会生成 JetsamEvent开头的日志。
iOS 内存占用
当内存不足的时候，系统会按照一定策略来腾出更多空间供使用，比较常见的做法是将一部分低优先级的数据挪到磁盘上，这个操作称为 Page Out。之后当再次访问到这块数据的时候，系统会负责将它重新搬回内存空间中，这个操作称为 Page In。
然而对于移动设备而言，频繁对磁盘进行IO操作会降低存储设备的寿命。从 iOS7 开始，系统开始采用压缩内存的办法来释放内存空间，被压缩的内存称为 Compressed Memory。下面依次介绍一下 iOS App 通常情况下的三种内存类型：Clean Memory 、Dirty Memory以及Compressed Memory。
Clean Memory
可以简单理解为能够被重新写入数据的干净内存。对开发者而言是read-only，而iOS系统可以写入或移除。
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System Framework、Binary Executable占用的内存
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可以被释放（Page Out，iOS上是压缩内存的方式）的文件，包括内存映射文件Memory mapped file（如image、data、model等）。内存映射文件通常是只读的。
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系统中可回收、可复用的内存，实际不会立即申请到物理内存，而是真正需要的时候再给。
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每个framework都有DATA_CONST段，当App运行时使用到了某个framework，该framework对应的DATA_CONST的内存就由clean变为dirty了。
注意：如果通过文件内存映射机制memory mapped file载入内存的，可以先清除这部分内存占用，需要的时候再从文件载入到内存。所以是Clean Memory。
Dirty Memory
Dirty Memory 是指那些被 App 写入过数据的内存，包括所有堆区的对象、图像解码缓冲区，同时，类似 Clean memory，也包括 App 所用到的 frameworks。每个 framework 都会有 _DATA 段和 _DATA_DIRTY 段，它们的内存是 Dirty 的。
值得注意的是，在使用 framework 的过程中会产生 Dirty Memory，使用单例或者全局初始化方法是减少 Dirty Memory 不错的方法，因为单例一旦创建就不会销毁，全局初始化方法会在 class 加载时执行。
Compressed Memory
当内存吃紧的时候，系统会将不使用的内存进行压缩，直到下一次访问的时候进行解压。
例如，当我们使用 Dictionary 去缓存数据的时候，假设现在已经使用了 3 页内存，当不访问的时候可能会被压缩为 1 页，再次使用到时候又会解压成 3 页。
iOS 内存管理
iOS 采用引用计数（Reference Count）作为对象的内存管理方式，在当前的Swift和OC工程中，默认使用ARC（Automatic Reference Count）。我们可以在 Build Setting：Apple Clang - Language - Objc查看当前APP是否打开了ARC。此外，在Build Phases：Compile Sources 中为单个文件配置是否打开ARC。
引用计数
引用计数是一种对象生命周期的管理方式。当创建一个对象时，它的引用计数初始化为1，如果有新的指针指向这个对象时，它的引用计数加一，当然如果这个指针不再指向这个对象，那么引用计数就会减一。当对象的引用计数为0时，系统将该对象销毁并回收内存。
ARC与MRC
我们知道早期的iOS 开发是需要研发人员自己手动管理引用计数的，也就是MRC。在2011年之后，苹果推出了自动引用计数 - ARC，ARC的原理是依赖编译器的静态分析能力，在编译时于合适的位置插入引用计数管理代码。
虽然ARC能够帮助我们解决绝大部分场景下的内存问题，但是在实际研发中，还是有一些场景需要研发人员手动管理。
- 循环引用
- 与底层 Core Foundation 对象交互
循环引用
两个对象相互引用或者多个对象形成环状引用，都会产生循环引用，导致对象无法正常的释放。比如A控制器，持有一个Block - B，该B内又引用了A控制器的某个属性，这样就导致了A与B的循环引用。循环引用可以通过弱引用(weak reference) 的方式来打破循环引用。所谓弱引用就是持有对象的同时，且不增加引用计数。
弱引用的实现原理
弱引用的实现原理是这样，系统对于每一个有弱引用的对象，都维护一个表来记录它所有的弱引用的指针地址。这样，当一个对象的引用计数为 0 时，系统就通过这张表，找到所有的弱引用指针，继而把它们都置成 nil。
从原理上看，弱引用的使用是有额外的开销，不建议在项目中无脑使用弱引用。
与底层 Core Foundation 对象交互
由于 Core Foundation 对象底层是通过MRC的方式来管理生命周期，所以我们在使用的过程中，还是需要自己手动管理。小技巧：底层的Core Foundation对象创建时大多是以XxxCreateXxx，XxxCreateWithXxx的方式使用的。
// 创建一个 Core Foundation 对象
CTFontRef src = CGImageSourceCreateWithData((__bridge CFDataRef)imageData, nil);
// 引用计数加 1
CFRetain(src);
// 引用计数减 1
CFRelease(src);
此外，在涉及到Core Foundation对象与OC对象转换时，需要引入bridge关键字。
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__bridge: 只做类型转换，不修改相关对象的引用计数，原来的 Core Foundation 对象在不用时，需要调用 CFRelease 方法。 -
__bridge_retained：类型转换后，将相关对象的引用计数加 1，原来的 Core Foundation 对象在不用时，需要调用 CFRelease 方法。 -
__bridge_transfer：类型转换后，将该对象的引用计数交给 ARC 管理，Core Foundation 对象在不用时，不再需要调用 CFRelease 方法。
参考：
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