【OC】内存管理与优化

 本文主要针对ARC下的情况进行了总结，中间参考了不少文档或者视频，最后会放上相关链接。

 ARC是自动引用计数，在程序编译时自动加入retain/release。在对象被创建时retainCount +1，在对象被release时count -1，当count=0时，销毁对象。程序中加入autoreleasepool的对象会由系统自动加上autorelease方法，如果该对象引用计数为0，则销毁。ARC是为了解决MRC手动管理内存存在的一些而诞生的。但是对于一些情况下，内存问题依然需要注意。

一、内存管理、分类与机制

视频参考链接
文档参考一链接
文档参考二链接
1、内存抽象：虚拟地址空间（virtual memory -- 虚拟内存）和物理地址空间（physical memory -- 物理内存）。

• 虚拟内存：虚拟内存需要经过转换过程才能转换成物理内存，但是不是所有虚拟内存都会完全转换成物理内存，有可能是空闲的 。虚拟内存有很大的虚拟空间，32位有4GB，64位有16G GB。

• 物理内存：相对于虚拟内存而言，是程序在运行时真正用到的内存。事实上，有很多情况并不需要将整个程序放在内存中。

2、内存分类：Clean Memory -- 清洁内存 和 Dirty Memory -- 脏内存

• Clean Memory：是可以重新创建的，能够再次读写的内存，在iOS上它包括：system framework--系统框架、binary executable of your app--应用的二进制可执行文件、memory mapped files--内存映射文件。当内存不足时时，系统将卸载一些Clean Memory以备不时之需，当内存再次需要时，系统将重新创建它们。需要注意的是：当应用程序链接到某一个框架时，Clean Memory将会增加框架二进制文件的大小。但大部分时间，只有部分二进制文件会真正加载到物理内存中。

• Dirty Memory：所有不属于Clean Memory的内存都是 Dirty Memory，脏内存不能被系统重新创建。系统无法卸载它们，而iOS没有交换机制，所以脏内存将始终保存在物理内存中，直到达到一定限制，然后应用程序将被终止，并且所有内存都通过系统被回收。

 虚拟内存层面：virtual memory = clean memory + dirty memory，这意味着虚拟内存是应用程序所需的全部内存。
 物理内存层面：resident memory= dirty memory+clean memory that loaded in physical memory，这意味着常驻内存是真正加载到物理内存中的内存，它表示所有脏内存和清洁内存的一部分。

验证：

- (void)testButtonAction
    // clean memory
    char * buf = malloc(100*1024*1024);
    NSLog(@"%p", buf);
}
- (void)otherTestButtonAction
{
    char *buf = malloc(100*1024*1024);
    // dirty memory
    for(int i=0; i < 30*1024*1024; ++i){
        buf[i] = rand();
    }
}

 使用Allocations工具来验证，上面代码是两个button，事件一只申请了空间，事件二中再次申请空间后使用了30%。

未点击任何button情况

点击事件一的情况

点击事件二的情况

  其中All Heap & Anoymous VM可以一起来看，代表分配的所有虚拟内存，Dirty Size就是Dirty Memory，resident Size就是物理层面的常驻内存的大小。

3、内存管理机制： iOS使用的是低内存处理机制Jetsam，这是一个基于优先级队列的机制。

&emsp；当内存过低的时候，就会在队列中进行广播，希望大家尽量释放内存，释放优先级是由低到高：IDLE（空闲）－>BACKGROUND－>FOREGROUND，依次类推。如果一段时间后，仍然内存不够，就会开始Kill进程，直到内存够用。

二、内存优化

• 1、防止循环引用导致内存泄漏：
  • 代理的属性一般使用weak而非strong；
  • Block属性一般使用Copy，但是现在使用strong也没事，系统会自动将block在堆上复制一份。
  • block内部先将强引用的对象转为弱引用指针，防止了Block和对象之间的循环引用。若有延时操作，再在Block的中，将weakSelf的弱引用转换成strongSelf这样的强引用指针，防止了多线程和ARC环境下弱引用随时被释放的问题。

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.completionHandler = ^(NSInteger result) {
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf; // 强引用一次
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [strongSelf showHUD];
    });
};

• 2、Lazy Allocation：使用延迟加载，降低内存峰值，有些情况我们不会立即使用某些对象和资源，我们完全可以在使用的时候再进行加载，这些就可以避免初次运行程序的时候一次性加载对象或者资源过多而使内存消耗严重。

// iOS 中懒加载的写法一般为重写 `getter`方法，判断属性是否为 `nil` ，是的话去初始化，否就直接返回
- (UIView *)listView {
    if (_ listView) {
        _ listView = [UIView new];
    }
    return _ listView;
}

• 3、