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iOS内存分析之Memory Graph

iOS内存分析之Memory Graph

作者: QiShare | 来源:发表于2022-06-10 15:29 被阅读0次

1.Memory Graph是什么

Memory Graph是在Xcode8上推出的一个新特性。用来生成应用程序中对象分配的内存图。

2.Memory Graph用来做什么

  • Memory Graph可以帮助我们找到循环引用和内存泄漏,正在使用的内存以及每个区域的大小。
  • Memory Graph显示应用程序使用的内存的位置,以及这些使用内存之间的引用关系。

3.如何使用Memory Graph

打开配置

注意点:

  1. 启用Malloc Stack后,Memory Graph会显示分配该节点时记录的堆栈跟踪。使用此信息将Memory Graph中的内存分配与源代码中的函数和方法相关联。如果没有勾选 Malloc Stack 在调试的时候,在右侧是看不到调用的堆栈信息。

  2. 勾选 Malloc Stack 之后内存会相应的增高,如果不调试可以关闭该选项。

  3. 建议选择 Live Allocations Only 如果选择 All Allocations and Free History 会出现一些额外的影响因素。

打开方式

通过单击Xcode工作区底部调试区域中的 Debug Memory Graph 按钮来生成应用程序中对象和分配的内存图。

点击`Debug Memory Graph`暂停应用执行,展示如下:
  • 在左侧debug navigator展示了app的heap contents
  • 在中间部分是对象的引用关系。
  • 在最右侧是展示了当前对象的调用栈回溯。

Memory Graph显示应用程序正在使用的内存区域以及每个区域的大小。图中的节点代表一个对象(object)、一个堆分配(heap allocation)或内存映射文件(memory-mapped file)。节点之间的连接,通过箭头连接,显示一个内存区域引用另一个对象。

Tips:

为了帮助我们更快的分析内存泄漏,我们可以在左侧的debug navigator进行筛选只展示leaks的内容。

可以将我们生成的memory graph进行导出,选择 file > export Memory Graph 共享给团队内的人员使用和分析探索。我们还可以使用命令行工具进行分析,主要的指令有leaksheapvmmapmalloc_history等。

4.项目实际应用及分析

导出所对应的Memory Graph使用命令行的形式进行分析。主要分析内存泄漏大内存占用。

Memory FootPrint


Apple推荐我们使用FootPrint命令查看一个进程占用的大小。关于什么是 footprint,在官方文档 Minimizing your app’s Memory Footprint 里有说明:

FootPrint =  Dirty memory + Swapped memory(Compressed memory)
Refers to the total current amount of system memory that is allocated to your app.

iOS中内存分为两种:

  • Clean memory

    • 内存映射文件(Memory mapped files )
    • 数据段常量/代码段数据 (System Frameworks)
  • Dirty memory

    • (堆上分配的内存) All heap allocations

    • (解码图像缓冲区) Decoded image buffers

    • Frameworks

      Clean memory在系统内存紧张的时候可以从page中换出,当再次访问的时候可以从磁盘中进行读取。Dirty memory是无法换出的

在iOS7时Apple引入了Compressed memory ,即系统可以把最近最少使用的Dirty memory进行压缩,这样可以腾出一些pages供使用,当再次需要访问内容时,系统将其解压,这时,原来内容占多少pages,解压后同样会是相同数量的pages

1.内存分析

先通过vmmap看一下内存的摘要图:

    vmmap -summary memGraph.memgraph
  • 从这个图中可以看到当前app的一个内存分布情况,footPrint占用的内存大小为26.1M,根据footprint的计算方式可以知道,我们需要关注的是dirty size + swapped size这两列的数据。首先看下对应的Region type分别代表的是什么内存。

    • CG raster data(光栅化数据,也就是像素数据。注意不一定是图片,一块显示缓存里也可能是文字或者其他内容。通常每像素消耗 4 个字节)
    • Image IOIOSurface(图片编解码缓存)
    • maclloc_ 开头的是我们自己通过malloc进行创建的内存占用。这部分内存在所谓的Heap上。
    • IOSurface 在CoreGraphics、OpenGLES、Metal之间传递纹理数据。简单理解为IOSurface,为CPU和GPU直接搭建了⼀个传递纹理数据的桥梁。

那么看下具体的是哪些类占用了内存。需要具体来分析一下。

从里面看到都是CG raster data 占用比较大。具体在哪里被引用了,需要看一下具体的调用栈。首先筛选出来CG raster data的内存信息,包括它的地址、尺寸以及所在Heap Zone等等信息。我们可以在这里找到我们的目标。

vmmap memGraph.memgraph |  grep 'CG raster data'

malloc_history -fullStacks memGraph.memgraph 0x10ee24000

通过vmmap 筛除所有关于CG raster data内存情况。然后通过malloc_history -fullStacks拿到对象的详细调用堆栈。

可以看出是在SDWebImage对图片的解码数据做了缓存。建议在使用的时候设置缓存的图片数量和大小。也可以根据具体的情况关掉解码的缓存。或者在加载大图的时候使用ImageIO的形式进行加载。

2.内存泄漏

通过leaks筛除所有的内存泄漏

leaks memGraph.memgraph

从上图中可以看出,是AFHttpSessionManager出现了内存泄漏,从引用的关系中可以看出,是当前的sessionManager强引用了sessionsessiondelegate同时强引用了sessionManager。解决方案就是我们在调用之前使用weak弱引用sessionManager,当请求完成的时候执行finishTasksAndInvalidate

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