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iOS跟踪内存分配和循环引用

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概述

我们在开发iOS应用期间，可能有时候就会遇到循环引用，或者内存分配状态等信息的问题，那么有没有办法可以在应用运行期间检测到了？答案是：当然有了！那就是开源的 FBMemoryProfiler ，由Facebook提供。使用起来也是非常的简单，下面我就讲解下

FBMemoryProfiler

FBMemoryProfiler是一个在应用运行期间也可以浏览内存使用情况，专为iOS开发者设计的，基本包含FBAllocationTracker和FBRetainCycleDetector。

FBAllocationTracker是收集对象的信息，也支持生成和检测循环引用。


一。FBMemoryProfiler的安装与使用

跟踪与现实内存使用情况

1.1 安装

使用Carthage，那么你需要在项目的Cartfile文件里添加上代码如下：

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github "facebook/FBMemoryProfiler"

FBMemoryProfiler需要在非debug（non-debug）模式下编译，所以你需要键入如下命令：

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carthage update --configuration Debug

使用CocoaPods，那么需要你在Podfile文件里添加如下代码：

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pod 'FBMemoryProfiler'

然后，在Terminal里cd到项目目录，最后键入pod install
这个你完全可以在Debug模式下编译，这是有该编译标签控制的。

1.2 使用

1.在main.m文件里添加如下代码，意味着开启FBAllocationTracker

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#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"
#import <FBAllocationTracker/FBAllocationTrackerManager.h>

int main(int argc, char * argv[]) {
    [[FBAllocationTrackerManager sharedManager] startTrackingAllocations];
    [[FBAllocationTrackerManager sharedManager] enableGenerations];
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

2.开启内存占用剖析检测功能

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#import <FBMemoryProfiler/FBMemoryProfiler.h>

FBMemoryProfiler *memoryProfiler = [FBMemoryProfiler new];
[memoryProfiler enable];

_memoryProfiler = memoryProfiler;

FBMemoryProfiler一般是你需要在哪个控制器检测，你就把上面这块代码放到哪个控制器；我的建议是放到所有的控制器的父控制器（父控制器是你自定义的类，你所有使用带控制器的类就会从这个类继承），这比较方便，所有的控制器都可以检测到。
运行你的程序后，你就可以看到界面上有一个按钮，点击按钮，你就能看到内存使用情况了。

来看下效果


二。FBAllocationTracker的安装与使用

跟踪Objective-C对象的分配状态

2.1 安装

使用Carthage，那么你需要在项目的Cartfile文件里添加上代码如下：

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github "facebook/FBAllocationTracker"

FBAllocationTracker需要在非debug（non-debug）模式下编译，所以你需要键入如下命令：

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carthage update --configuration Debug

使用CocoaPods，那么需要你在Podfile文件里添加如下代码：

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pod 'FBAllocationTracker'

然后，在Terminal里cd到项目目录，最后键入pod install
这个你完全可以在Debug模式下编译，这是有该编译标签控制的。

这个其实在安装FBMemoryProfiler的时候就安装好了

2.2 使用

其实如果你在第一步已经配置了如下代码，那么这一步就不需要在添加了

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#import <FBAllocationTracker/FBAllocationTrackerManager.h>

int main(int argc, char * argv[]) {
  [[FBAllocationTrackerManager sharedManager] startTrackingAllocations];
  [[FBAllocationTrackerManager sharedManager] enableGenerations];
  @autoreleasepool {
      return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
  }
}

现在我来解释下FBAllocationTracker的两种模式：分别是tracking objects和counting allocs/deallocs，也就是跟踪对象和分配与释放计数。tracking objects比较有意思但是这里不做解释了。counting allocs/deallocs意思是当你想使用这个功能并且统计，而且不想影响性能时，你就可以使用这个模式。
startTrackingAllocations方法负责替换NSObject's的+alloc和-dealloc方法，当启用enableGenerations方法时，会开始跟踪实际对象实例数。

当然，我们也可以来抓取一下该应用的所有的类的分配情况：

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NSArray<FBAllocationTrackerSummary *> *summaries = [[FBAllocationTrackerManager sharedManager] currentAllocationSummary];

FBAllocationTrackerSummary会告诉你，在你指定的类里，还有多少个存活的实例对象。

当我们指定一个类，并且要得知该类有多少个活着的实例对象时，可以使用如下代码

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NSArray *instances =[[FBAllocationTrackerManager sharedManager] instancesOfClasses:@[[ViewController class]]];

我们也可以查看FBAllocationTrackerManager头文件来得知更多的功能。


三。FBRetainCycleDetector的安装与使用

FBRetainCycleDetector是用来检测在iOS应用运行期间出现的循环引用问题。循环应用(Retain Cycles)是比较经典的问题，因为它会引起内存泄露。随着业务的增加，代码的复杂度也随着增加了，那么有时候要从代码中找出来哪一行代码引起了循环引用，这是一个头疼的问题，但是了？FBRetainCycleDetector就是来解决这个问题的。

3.1 安装

安装很简单，跟上面的一样，如果安装了FBMemoryProfiler，那它会把这三个库一并安装上。

3.2 使用

3.3.1 检测循环引用

比较简单

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//导入头文件
#import <FBRetainCycleDetector/FBRetainCycleDetector.h>

FBRetainCycleDetector *detector = [FBRetainCycleDetector new];
[detector addCandidate:myObject];
NSSet *retainCycles = [detector findRetainCycles];
NSLog(@"%@", retainCycles);

myObject就是你想要跟踪的实例对象。
retainCycles就是返回循环引用对象的个数，及每一条循环应用的路径

3.3.2 过滤循环引用对象

过滤掉你不想检测到的循环引用对象，因为并不是每个循环应用都是内存泄露，代码如下

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NSMutableArray *filters = @[
  FBFilterBlockWithObjectIvarRelation([UIView class], @"_subviewCache"),
];

FBObjectGraphConfiguration *configuration =
[[FBObjectGraphConfiguration alloc] initWithFilterBlocks:filters
                                     shouldInspectTimers:YES];
FBRetainCycleDetector *detector = [[FBRetainCycleDetector alloc] initWithConfiguration:configuration];
[detector addCandidate:myObject];
NSSet *retainCycles = [detector findRetainCycles];
NSLog(@"%@", retainCycles);

每一个过滤器其实是一个block，每个block有两个FBObjectiveCGraphElement对象，可以说他们的关系是有效的。

3.3.3 objc_setAssociatedObject

Objective-C允许我们对类进行动态的添加成员变量，可以通过objc_setAssociatedObject方法。那么当我们使用OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC策略时，有可能这些方法也会引起循环引用。FBRetainCycleDetector也可以捕获到这样的循环引用，但是，我们需要多一步设置，代码如下：

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#import <FBRetainCycleDetector/FBAssociationManager.h>

int main(int argc, char * argv[]) {
  @autoreleasepool {
    [FBAssociationManager hook];
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
  }
}

上面这块代码[FBAssociationManager hook]其实使用的是fishhook，因为它可以干涉函数objc_setAssociatedObject和objc_resetAssociatedObjects，并且跟踪它们的引用

好了，就这么多了。。。




相关链接

FBMemoryProfiler
FBAllocationTracker
FBRetainCycleDetector
fishhook

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